何相華　呂加平

一、背景及前人假說(shuō)

1．恐龍稱(chēng)霸時(shí)代與恐龍T／K大滅絕

大約在6500萬(wàn)年前的中生代白堊紀(jì)至2．5億年前的三迭紀(jì)晚期之間長(zhǎng)達(dá)近兩億年的時(shí)間里，尤其在距今1．9億年前的侏羅紀(jì)以后，恐龍發(fā)展到了巔峰?？纱蠹s在6500萬(wàn)年前，即中生代的白堊紀(jì)末期(地質(zhì)上簡(jiǎn)稱(chēng)為K)和新生代第三紀(jì)初期(簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén))兩個(gè)地質(zhì)期的交換之際，曾經(jīng)繁榮龐大、統(tǒng)治地球達(dá)一億六千萬(wàn)年之久的恐龍突然間全部滅絕，消失得蹤跡杳無(wú)，這便是地球生物進(jìn)化史上的T／K滅絕事件。

2．恐龍滅絕與各種假說(shuō)

如此龐大悠久的恐龍為什么在T／K時(shí)期會(huì)突然滅絕，這是古生物考古界的第一大難破之謎。對(duì)于恐龍滅絕的原因，學(xué)者們提出了各種各樣解釋的假說(shuō)，至今已達(dá)130多種。歸納起來(lái)大約有兩類(lèi)：第一類(lèi)認(rèn)為恐龍的滅絕是由地外突變因素引起的，主要是宇宙中小行星或彗星撞擊地球所致；第二類(lèi)認(rèn)為是恐龍的生態(tài)衰竭，即由于氣候、地貌、植物、疾病或其他動(dòng)植物生態(tài)因素的災(zāi)變，使恐龍無(wú)法抗拒和不能適應(yīng)而滅絕。這些說(shuō)法和解釋似乎有一定的道理，但仔細(xì)推敲起來(lái)，并不能令人滿意和信服。比如屬于第二類(lèi)的放屁滅絕說(shuō)認(rèn)為恐龍滅絕是因?yàn)槠浞牌ㄟ^(guò)多導(dǎo)致地球發(fā)生能使整個(gè)恐龍物種滅絕的溫室效應(yīng)。可是恐龍放屁排出的污氣僅占空氣總量的極微量，不可能污染整個(gè)地球的大氣，何況植物可以凈化空氣。又如，如果恐龍因行星撞擊導(dǎo)致寒冷和缺食而亡，或彗星撞擊造成甲烷大火而在瞬間死亡滅絕，那么當(dāng)時(shí)的低等動(dòng)植物、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)和諸如鱉類(lèi)、蛇類(lèi)、鱷類(lèi)、蜥蜴類(lèi)、龜類(lèi)等這些與恐龍同時(shí)代生存并與恐龍有密切親緣關(guān)系的爬行類(lèi)動(dòng)物以及眾多的哺乳類(lèi)動(dòng)物，為什么能躲過(guò)劫難，并延綿至今呢?至于白內(nèi)障眼疾說(shuō)和各種疾病滅絕說(shuō)、糞便垃圾污染說(shuō)、集體自殺和食物中毒說(shuō)等等滅絕說(shuō)，其解釋的立論更難以站住腳。

二、筆者新解

1．原因綜述

那么恐龍究竟是由于什么原因而滅絕的呢?在探究追尋其真正可以令人信服的答案之前，人們應(yīng)該注意這樣一個(gè)史實(shí)，在恐龍滅絕之前的史前時(shí)代，其各種動(dòng)植物有機(jī)體生長(zhǎng)得極為迅速，體型驚人的龐大，到處都是巨大的木賊科植物、厥類(lèi)植物和鱗木植物。當(dāng)時(shí)，爬行動(dòng)物在地球上占據(jù)統(tǒng)治地位，它們生長(zhǎng)極快，體型巨大，重量驚人，行動(dòng)時(shí)猶如一座座肉山。這些巨型動(dòng)物的食物來(lái)源異常豐富，陸地上到處都是茂密的植物，江湖河海和淺水中可供食用的水生動(dòng)植物更是取之不盡。當(dāng)時(shí)整個(gè)生物界生機(jī)勃勃，繁榮昌盛，數(shù)量眾多的食植性恐龍為食肉性恐龍?zhí)峁┝顺渥愕氖吃?。所不同之處在于那時(shí)的氣溫只比現(xiàn)在低一些，土壤中的肥料構(gòu)成如氮、磷、鉀、錳、硼、稀土等離子與現(xiàn)代的差不多，但二氧化碳比現(xiàn)代少得多?？墒窃诳铸垳缃^以后至今的6500萬(wàn)年時(shí)間里，地球上自然界的動(dòng)植物生命體都變得矮小量輕、生長(zhǎng)緩慢、食量很小了。

也就是說(shuō)，恐龍滅絕不僅僅是大型恐龍物種本身的滅亡，而且還包括恐龍時(shí)代龐大茂盛的動(dòng)植物群和當(dāng)時(shí)地球的生態(tài)環(huán)境的消亡。很顯然，這是前面所列的任何一種假說(shuō)都難以解釋清楚的。可以肯定的是，能產(chǎn)生這種效應(yīng)的，一定是某種有著強(qiáng)大而持久的、可以整個(gè)改變恐龍生存環(huán)境基礎(chǔ)和基因結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一的自然力量。筆者推測(cè)這個(gè)主角很可能是水。

2．輕水與重水

水是一切生命有機(jī)體的主要組成部分和賴(lài)以生存發(fā)展的環(huán)境條件。

氫氧化合生成水(H_{2O)，但氫元素有三種同位素，一種是只有一個(gè)質(zhì)子的氫，化學(xué)上稱(chēng)為“氕”，它在自然界中數(shù)量巨大，與氧元素化合后生成水，稱(chēng)為“輕水”(H2O)；第二種是有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的較重的氫，化學(xué)上稱(chēng)為“氘”，它在自然界中含量很少，與氧化合生成的水叫做重水(D20)。第三種是有一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子的氫，化學(xué)上稱(chēng)為“氚”，它在自然界中含量極微，可以忽略不計(jì)。氕和氘混合存在，所以它們各自與氧化合生成的輕水和重水也總是混合在一起而難以分開(kāi)，這就是人們通常說(shuō)的自然水或普通水?？梢哉f(shuō)地球上所有的自然水中都混雜有氘含量不等的重水，不含重水的自然純輕水是沒(méi)有的。}

經(jīng)科學(xué)家測(cè)試，在現(xiàn)代地球環(huán)境的常態(tài)條件下，海洋中所含重水的比例要比陸地上的略高，達(dá)到0．017％，而陸上水和陸地生物體內(nèi)含有0．015％的氘氧重水。由此可見(jiàn)，地球上的生物數(shù)百萬(wàn)年甚至數(shù)千萬(wàn)年來(lái)已經(jīng)習(xí)慣和適應(yīng)了與含有0．015％濃度的氘氧重水相伴而生了。

(1)生命之禍的氘氧重水

重水(D_{20)與輕水的性質(zhì)有很大不同：重水較難溶于有機(jī)體液體，沸點(diǎn)比輕水高1．41℃，密度較輕水大10％，粘度大20％。更重要的是，重水與輕水對(duì)生命體有著截然相反的影響和作用。}

研究結(jié)果表明，氘對(duì)生命體的生存發(fā)展和繁衍是有害的，在水中不論氘的含量多少，對(duì)生命體都是有毒的。氘的含量越高，對(duì)生命體的毒害就越大，而生命體對(duì)于氘卻又是毫無(wú)防御能力的。因此包括人在內(nèi)的各種動(dòng)植物生命體始終都在受到不同程度的氘中毒，只不過(guò)它們現(xiàn)在對(duì)于自然中的0．015％比值的含氘量已經(jīng)產(chǎn)生了適應(yīng)性。如果自然水中D／H超過(guò)了正常值0．015％時(shí)，對(duì)生命體的毒害就更大了。

(2)生命之福的氕氧輕水

氕氧化合生成的輕水則就不同了，它對(duì)生命體生長(zhǎng)發(fā)展和延續(xù)特別有益?，F(xiàn)在地球自然界中仍廣泛存在有這種含氘量低于正常值的“生命之水”，這就是雪水和冰水。

輕水試驗(yàn)表明，含氘量低的雪水即輕水有抗衰老作用?？茖W(xué)家還指出，鯨魚(yú)之所以長(zhǎng)得很大，并生活在接近冰山的融冰邊緣區(qū)域而不在赤道區(qū)，是因?yàn)楹錁O地附近水中的含氘量少，魚(yú)類(lèi)和浮游生物也容易繁殖。侏儒人和矮小動(dòng)物主要生活在氘含量多的赤道非洲西部，而大型非洲動(dòng)物象和河馬均在氘的含量比正常值少的非洲東部。長(zhǎng)壽的人也都生活在氘含量少的北方和山地?，F(xiàn)實(shí)中“生命之水”的致活作用早在公元前1800年就已為人們所知，古埃及、中國(guó)、印度等文明古國(guó)都曾應(yīng)用含氘量少的冰融水灌溉并而得以繁榮昌盛。

3．解釋說(shuō)明

(1)恐龍同時(shí)代地球生態(tài)大繁榮是水中氘含量極低所致

綜上，筆者推斷，中生代白堊紀(jì)末期以前的恐龍時(shí)代，恐龍和其他動(dòng)植物生物體生長(zhǎng)得如此龐大快速和繁茂，很可能就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)地球上包括恐龍?jiān)趦?nèi)的動(dòng)植物體內(nèi)的水中氘含量極少，大大低于現(xiàn)在的0．015％D／H正常值的緣故。實(shí)驗(yàn)表明，自然水中的氘含量只要稍低于0．015％正常值，尤其低于正常值的25％以上，生物體就能得到良好生長(zhǎng)發(fā)育，并大大增加體型重量和產(chǎn)量，甚至有益健康和長(zhǎng)壽。這更加有力地證明了筆者的猜想。

(2)恐龍和同時(shí)代地球生態(tài)大滅絕是水中氘量激增的結(jié)果

同樣可以推斷，恐龍和同時(shí)代地球生態(tài)大滅絕很可能是由于水中的氘含量激增所致，氘含量過(guò)高使得包括恐龍?jiān)趦?nèi)一直生活在氘含量很低的水環(huán)境中的大型動(dòng)植物紛紛發(fā)生氘中毒，最后終于滅絕，以水的低氘含量為基礎(chǔ)的地球生態(tài)環(huán)境也隨之

消失。

4．原因探究：降禍地球的宇宙空間氘粒子流

那么水中氘含量激增的災(zāi)變是怎么發(fā)生的呢?有科學(xué)測(cè)試證實(shí)，它很可能是來(lái)自宇宙空間持續(xù)射向地球的巨大氘粒子流。

經(jīng)科學(xué)家測(cè)試和計(jì)算，在平常條件下，宇宙空間落入地球大氣層的少量粒子流含氘量比水中高700倍，并且銀河系宇宙空間的一些區(qū)域存在高濃度氘粒子區(qū)，其數(shù)量和密度比太陽(yáng)射向地球的氘粒子流大得多。由此可以推想：6500多年前，當(dāng)太陽(yáng)系在銀河系里穿過(guò)高濃度氘區(qū)域時(shí)，宇宙氘粒子流就會(huì)大量而又猛烈地射向地球，使地球上的氘量激劇增加。氘與氧化合生成重水，大大超過(guò)了當(dāng)時(shí)恐龍和許多大型動(dòng)植物所需要的氘含量正常值。首先的受害者是沒(méi)有任何防衛(wèi)能力的植物，它們大批枯萎死亡，并遺害種子，使之難以繼續(xù)繁衍生存。一些大型的食植性恐龍一方面自身受到了大劑量氘中毒，另一方面則由于缺乏食物而陷于饑餓和疾病之中，紛紛倒下死亡，這又使食肉性恐龍失去食源而難以生存。結(jié)果這些恐龍和大型動(dòng)植物一批批死亡滅絕。

5．進(jìn)一步探索

(1)恐龍是怎樣滅亡的?

目前國(guó)際學(xué)術(shù)界的不少學(xué)者認(rèn)為，恐龍滅絕并沒(méi)有像人們想象的那樣驚心動(dòng)魄，也不是在瞬間突然消失，它們和其他許許多多已經(jīng)消失的物種一樣，其滅絕經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的漸變過(guò)程。具體分為以下三個(gè)階段：

①在太陽(yáng)系剛剛進(jìn)入銀河系高氘區(qū)域邊緣時(shí)，射到地球上的氘粒子還不很多，地球上的氘氧重水也不會(huì)突然大量增加，因此這時(shí)還不會(huì)發(fā)生恐龍大面積死亡，只有一些適應(yīng)力較差的恐龍和植物逐漸走向死亡和滅絕。

②隨著太陽(yáng)系逐漸進(jìn)入銀河系高氘中心密集區(qū)域時(shí)，射向地球的氘粒子流也逐漸增大了起來(lái)，這使得越來(lái)越多的大型動(dòng)植物因遭受到越來(lái)越嚴(yán)重的氘中毒而紛紛患病、、衰退、死亡，危及了對(duì)后代的繁衍，直至造成所有大型的恐龍和植物滅絕，也使地球低氘生態(tài)環(huán)境遭到徹底破壞，這就是發(fā)生在6500萬(wàn)年前白堊紀(jì)末期的T／K恐龍滅絕大災(zāi)變。但是這個(gè)時(shí)間也很長(zhǎng)，考古界對(duì)恐龍化石進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，包括恐龍?jiān)趦?nèi)的各種脊椎動(dòng)物，尤其是大型恐龍，其消亡滅絕過(guò)程大約有50萬(wàn)年至500萬(wàn)年的時(shí)間，有些恐龍?jiān)诠判率烙稚盍藥资f(wàn)年才最后消失，其中存在時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2000萬(wàn)年的角龍成為最后滅絕的一支恐龍。

③地球隨太陽(yáng)系穿出了高氘區(qū)，經(jīng)過(guò)一段漫長(zhǎng)的時(shí)間，地球上的氘含量終于停留在一個(gè)定值上穩(wěn)定了下來(lái)，至此，恐龍滅絕的全部過(guò)程才算完成。

(2)恐龍滅絕后的地球生態(tài)

地球上新的高氘量生存環(huán)境使得地球生物發(fā)生兩種不同的命運(yùn)變化：

一些必須在低氘自然水和空氣環(huán)境中才能生活繁衍的恐龍和植物大批死亡，直到滅種。

而有一些恐龍和其他動(dòng)植物雖然也發(fā)生了氘中毒現(xiàn)象，但由于能夠隨逐漸增加的氘含量而日益得到適應(yīng)，所以不僅生存了下來(lái)，而且還把能夠適應(yīng)高氘量生存環(huán)境條件的優(yōu)勢(shì)進(jìn)化成新基因傳衍下去。這其中除低等動(dòng)植物、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)，還包括形小體輕、少食雜食又善于變化的中小型恐龍和與恐龍有親緣關(guān)系的鱉類(lèi)、蛇類(lèi)、龜類(lèi)、蜥蜴類(lèi)和鱷類(lèi)動(dòng)物，以及應(yīng)變能力更強(qiáng)的哺乳類(lèi)恒溫動(dòng)物。它們及后代不僅熬過(guò)了最艱難的大型恐龍滅絕高峰的白堊紀(jì)末期，而且又活過(guò)了以后氘量仍在微增的古新世，并以新的物種進(jìn)化形態(tài)一直繁衍生息至今。