夕 誠
在古老的北美洲,曾經(jīng)生活著一群古人類——克洛維斯人,他們可以制作特別的工具來獵殺大型哺乳動物作為食物,比如猛犸象。所以,關(guān)于猛犸象的滅絕,一直以來很多人都認為是古人類的過度捕殺造成的。可讓人匪夷所思的是,克洛維斯人幾乎是與猛犸象同時滅絕的。2014年,科學(xué)家在北美洲、歐洲以及中東地區(qū)的地層中都發(fā)現(xiàn)了一種只有隕石撞擊地球時才會形成的特殊物質(zhì),于是得出結(jié)論:在1.29億年前,地球遭遇了一次小行星撞擊,這次撞擊事件導(dǎo)致地球氣候急劇變化,從而造成大量動物滅絕,這其中就包括猛犸象和古人類克洛維斯人。
猛犸象的滅絕只是地球史上眾多生物滅絕事件的其中之一,地球史上還發(fā)生過五次大規(guī)模的滅絕事件,它們都發(fā)生在人類出現(xiàn)之前,分別發(fā)生在4.4億年前的奧陶紀末期、3.75億年前的泥盆紀末期、2.5億年前的二疊紀—三疊紀過渡時期、2.08億年前的三疊紀—侏羅紀過渡時期和6 500萬年前的白堊紀末期。
在奧陶紀時期,地球上淺海廣布,氣候十分適宜生物的生長,海洋生物十分繁盛,比如三葉蟲、腕足類、雙殼類、腹足類、海百合、藻類等。
然而,到了大約4.46億年至4.44億年前,即奧陶紀末期,這兩百萬年間地球上發(fā)生了第一次大規(guī)模的物種滅絕事件,所以,又被稱作是“奧陶紀滅絕事件”。這次滅絕事件,約85%的物種滅亡,約27%的科與57%的屬滅絕,從滅絕的數(shù)量上看,在五次大滅絕事件中排名第三位。
關(guān)于生物滅絕的原因,古生物學(xué)家認為是由全球氣候變冷造成的,當(dāng)時的地球正經(jīng)歷安第斯—撒哈拉冰河時期,大片的冰川使洋流和大氣環(huán)流變冷,全球溫度下降,冰川鎖住了水,導(dǎo)致海平面下降,改變了生物的生存環(huán)境,沿海生物圈被嚴重破壞了,最終導(dǎo)致大量物種滅絕。值得慶幸的是,在這次生物大滅絕過后不久,進入地質(zhì)歷史上的志留紀時期,地球生物又開始迅速復(fù)蘇。
在3.75億年前至3.6億年前,泥盆紀—石炭紀過渡時期的生物大滅絕事件持續(xù)了近2 000萬年,期間有多次滅絕高峰期,這使海洋生物大量滅絕,而陸地生物受到的影響較小。從規(guī)模上看,約82%的海洋物種滅絕,當(dāng)時淺海的珊瑚幾乎全部滅絕,深海珊瑚也部分滅絕,此次事件在五次大滅絕事件中排名第四位。
關(guān)于此次滅絕事件的原因,有學(xué)者認為是一次與奧陶紀末期相似的全球變冷事件,即地球進入卡魯冰河時期所致;也有學(xué)者認為是此期間發(fā)生過彗星撞擊地球事件所致;還有人認為是陸生植物大量繁育,它們進化出發(fā)達的根系深入地表土之下數(shù)米,加速了陸地巖石土壤的風(fēng)化,大量的鐵元素釋放進入地表水,造成了水系的富營養(yǎng)化,從而導(dǎo)致了海底缺氧事件。
在2.5億年前的二疊紀—三疊紀過渡時期,地球上發(fā)生了迄今為止已知的最大規(guī)模的物種滅絕事件,總共約57%的科、83%的屬、大約96%的海洋生物的種、約70%的陸地生物的種滅絕了。
在那個時代,火山頻繁爆發(fā),沉積下來的火山灰掩蓋了一切,卻又準確地記錄下了當(dāng)時的情景??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),在我國浙江長興煤山,有一段地層剖面,清晰地反映了當(dāng)時動物滅絕的過程:在地層剖面中,蜓、四射珊瑚、三葉蟲等生物,隨著時間的推移,越往地層的上方就越稀少,最后絕跡了??茖W(xué)家們采用礦物測年方法確定這些事件發(fā)生的具體時間,發(fā)現(xiàn)煤山剖面標志生物大滅絕開始的25層火山灰為2.51941億年前,終結(jié)于2.51880億年前,這意味著大滅絕發(fā)生在大約6萬年這一時間段內(nèi),并且是一次突發(fā)性的滅絕事件。
經(jīng)過計算,在當(dāng)時的生物大滅絕初期,地球的溫度是25℃,而生物大滅絕結(jié)束時期,溫度為33℃,短短幾萬年的時間里地球溫度升高了8℃。這足以說明當(dāng)時的地球經(jīng)歷了一場全球范圍的高溫期,溫度升高,氣候干旱,森林野火不斷,直至燃燒殆盡,二氧化碳濃度升高,海洋生物也因缺氧而大批死亡。其罪魁禍首,就是當(dāng)時大規(guī)模的火山活動,導(dǎo)致地表大量溫室氣體的釋放和快速的溫室效應(yīng)。
距今2.08億年前的三疊紀—侏羅紀過渡時期的生物大滅絕事件影響遍及陸地與海洋,導(dǎo)致大約23%的科與48%的屬的生物滅絕。也正是這次滅絕事件,給恐龍?zhí)峁┝藦V闊的生存空間,使得恐龍成為侏羅紀的優(yōu)勢陸地動物。
這次滅絕事件歷時很短,不足一萬年的時間,其原因至今未有定論。常見的觀點是,隕石撞擊地球所致。法國有個羅什舒阿爾隕石坑,地質(zhì)年代大約是2.01億年前,但這個侵蝕過的隕石坑直徑約25公里,原始直徑可能約50公里,但是也有專家認為這樣的規(guī)模對于造成生物滅絕而言影響太小了。2013年,日本的科學(xué)家在日本岐阜縣坂祝町河流沿岸和大分縣津久見市的海岸附近發(fā)現(xiàn)了濃度很高的金屬鋨,這種金屬在地表上非常罕見,但在隕星內(nèi)則含量豐富。同位素分析證實,新發(fā)現(xiàn)的鋨與地表本來存在的鋨不同,其來源是隕星。他們認為這是一顆直徑為3.3~7.8公里、重量約5 000億噸的隕星撞擊地球所致,此次撞擊導(dǎo)致了三疊紀-侏羅紀生物大滅絕。
關(guān)于恐龍的滅絕,被國際社會認可的是“隕石撞擊說”。20世紀70年代末,一位名叫格倫·彭菲爾德的地質(zhì)學(xué)家在墨西哥尤卡坦半島的??颂K魯伯地區(qū)從事石油勘探工作時,驚奇地發(fā)現(xiàn)在尤卡坦半島外海的海床之下,有個直徑達70公里的環(huán)狀地形。然后他查閱了相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)尤卡坦半島也有一個這樣的弧狀地形,兩者居然可以組成一個完整的圓形,直徑達180公里。
后來,不斷有科學(xué)家們在此地有新的發(fā)現(xiàn),比如沖擊石英、玻璃隕石等,足以證明這個圓形構(gòu)造是隕石撞擊形成的,而且推測這個撞擊體的直徑至少有10公里,撞擊產(chǎn)生的能量相當(dāng)于1 014TNT當(dāng)量,是全世界所有已知爆炸事件中規(guī)模最大的一次。再后來,有人研究發(fā)現(xiàn)這個隕石撞擊坑的形成年代大約是6 500萬年前。于是,隨著研究的不斷深入,科學(xué)家確認了??颂K魯伯隕石撞擊事件是造成白堊紀—第三紀恐龍大滅絕的原因。
??颂K魯伯撞擊事件引發(fā)了大規(guī)模海嘯、地震與火山爆發(fā),撞擊產(chǎn)生的碎片和灰塵會造成全球性的風(fēng)暴,長時期遮避陽光,妨礙植物的光合作用,造成生態(tài)系統(tǒng)的瓦解,一系列的災(zāi)難最終導(dǎo)致約17%的科、50%的屬、75%的物種滅絕,此次滅絕事件的規(guī)模在五次大滅絕事件中排名第二。
盡管相對于地球的歷史而言,人類的歷史極為短暫,但是,人類誕生之后對地球生物的演化造成了極大的影響。劍齒虎、短面熊、袋狼、披毛犀、渡渡鳥、大地懶、恐鳥、愛爾蘭麋鹿、大河貍……這些曾經(jīng)盛極一時的生物早已從地球上徹底消失了。它們匆匆而來,卻又匆匆而去,留給我們的只有無限的思考。