德干火山PK小行星:谁才是恐龙灭绝真凶?
德干火山PK小行星:谁才是恐龙灭绝真凶?
6500万年前,一颗直径约10公里的小行星撞击地球,在墨西哥尤卡坦半岛形成了一个直径超过180公里的陨石坑——希克苏鲁伯陨石坑。此次撞击释放的能量相当于数十亿颗原子弹,引发了全球性的海啸、地震和大火。撞击产生的尘埃遮蔽阳光,导致气候剧变,植物光合作用受阻,食物链崩溃,最终引发大规模灭绝。
这场灾难导致了包括非鸟恐龙在内的约75%的物种消失,彻底重塑了地球生态系统。然而,关于恐龙灭绝的真正原因,科学界一直存在争议。其中,德干火山喷发假说和小行星撞击假说是最受关注的两种理论。
德干火山位于今天的印度中部,是白垩纪末期至古近纪早期世界上最活跃的火山之一。科学家们通过地质勘探和同位素测年技术发现,德干火山第一次大规模喷发的时间约为6630万年—6615万年,喷发出大量的熔岩和温室气体导致全球升温达2~4℃,地质学界称之为马斯特里赫特期末期变暖事件。
2022年7月18日国际地学知名期刊《地质学》在线发表了中国科学院南京地质古生物研究所的一项研究成果,该项研究分析了德干火山首次喷发在东亚的记录以及湖泊环境和生物群对此事件的响应,结果证明德干火山活动使地球处于相对温暖的气候条件,而这种变暖可能使全球生物地球化学循环更接近于温室环境失控的临界点。这也就意味着,德干火山活动是白垩纪末期大灭绝事件发生的背景条件。
德干火山大喷发发生于白垩纪末期,在时间上与恐龙大灭绝事件一致。视觉中国|图
然而,2024年12月,美国《科学进展》杂志上的又一项研究成果显示,德干火山喷发带来的气候变化影响在小行星撞击地球之前就已经逐渐消退。科学家通过对美国的两块跨越白垩纪-古近纪(K-Pg)界线地层中的泥炭进行分析,重建了火山爆发和小行星撞击地球期间的全球气温变化模型。他们发现,在小行星撞击地球之前约3万年,地球因经历了一次大规模火山爆发而出现了约5℃的短暂降温事件,据推测降温可能是由于火山硫排放阻挡阳光到达地球表面所导致。
但研究人员同时也发现,在小行星撞击地球之前约2万年,由于火山爆发释放的二氧化碳造成的影响,地球气温已回升至火山爆发前的水平并已稳定。这也就意味着,至少从陆地环境来看,德干火山喷发引起的气候变化的影响是短暂的,它可能并非恐龙灭绝的“主谋”,顶多是扮演了“帮凶”的角色而已。
自20世纪80年代以来,陨石撞击说逐渐成为解释恐龙灭绝的主流观点。最初,有学者研究发现在白垩纪-古近纪(K-Pg)界线的地层中铱元素含量高于背景值约1000倍,这足以表明受到了地外撞击事件的影响;后来,又有学者在世界各地的同一地层中找到了冲击石英等其他关于小行星撞击地球的证据,并在一些地层中发现了大火形成的木炭沉积层。
最有力的证据是在墨西哥尤卡坦半岛发现了直径约200千米的希克苏鲁伯陨石坑,经检测发现其熔岩的放射性年龄为6600万年。这一系列证据都证明了,白垩纪-古近纪之交的这次行星撞击事件与恐龙灭绝之间具有密切关系。
科学家推测,这次撞击产生巨大的冲击波引发了大规模的森林火灾、海啸和地震,并将大量的尘埃和气体抛入大气层,遮蔽阳光,导致全球气温骤降。据2023年10月英国《自然》杂志报道,比利时研究人员考察了美国一处小行星撞击地球的遗迹,并进行古气候模拟推演后得出结论,6600万年前一颗小行星撞击地球使得花岗岩和片麻岩岩石粉碎,产生了重达2万亿吨、直径在0.8至8微米之间的硅酸盐颗粒尘埃,导致地球上的植物在撞击后近两年内无法进行光合作用,地球因此进入“核冬天”。
在此期间,地表温度下降约15℃,食物链的底层崩溃导致整个生态系统陷入混乱。恐龙作为当时的顶级掠食者,失去了食物来源,最终走向了灭绝。而那些不以单一食物源为生,或能进入休眠期的动物群(例如小型哺乳动物)和植物群得以幸存下来。因此,一些体型较小的蜥蜴和蛇、体型较大的鳄类平稳地穿越了白垩纪末的界线,并没有遭受太大的损失。
自地球诞生以来,至少已有50亿种生物曾在这个星球上繁衍生息,但如今它们中的大多数已经消失。这些生物的灭绝事件,尤其是大规模的灭绝事件,一直是古生物学家和地质学家研究的重要课题。白垩纪末期的生物大灭绝事件,作为地球历史上最著名的一次生物灭绝事件,不仅结束了恐龙长达1.5亿年的统治地位,还为哺乳动物的崛起创造了机会,间接推动了人类的演化。它提醒我们,生命在面对极端环境变化时的脆弱性,以及保护现有生态平衡的重要性。
综上所述,目前科学界的主流观点认为,小行星撞击是导致恐龙灭绝的主要原因,而德干火山活动可能起到了一定的辅助作用。这一发现不仅揭示了地球历史上的重大事件,也为理解生物灭绝机制和地球生态系统提供了重要参考。