书城科普读物科学伴你行-恐龙探奇
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第13章 恐龙的灭绝(1)

恐龙灭绝之谜

统治地球达1亿多年的恐龙,于大约6500万年前突然灭绝,给科学家们留下一个难解之谜。美国《科学文摘》将其列为当代科学尚未解决的悬案之一。围绕恐龙灭绝之谜,科学界展开了热烈的争论和探讨,提出了许多理论来解释。目前,比较有代表性的有以下几种:

气候突变论。有些学者根据深海地质钻探的资料,推测6500万年前地球上的气候发生过异常变化,温度突然升高,使恐龙这种散热能力较弱的动物一时不能适应,造成内分泌系统紊乱,特别是雄性生殖系统严重破坏,致使恐龙断子绝孙。但这种推测证据不足,难以令人信服。

加拿大阿尔伯达省南部德拉姆希勒附近的雷梯尔河畔,有个举世闻名的恐龙公墓。根据埋藏于中层的恐龙的遗骸的密度推算,每平方公里至少有100条以上的恐龙,其中包括甲龙、角龙、鸭嘴龙和霸王龙等。据研究,这些是属于地球上最后的一批恐龙,因此它们成为探索恐龙灭绝的最好的场所。加拿大政府于1980年将其辟为公园,作为世界性科学遗址。有人分析,当时那里是个近海沼泽区,气候暖湿,各种蕨类繁盛,为恐龙生存提供了良好的条件。可是到了7500万年前,那里地壳运动趋于频繁,海陆屡有变迁,使北美大陆抬升,原来的内海和沼泽消失了。恐龙也就失去了生存的环境。

有人认为,恐龙属于卵生动物,气候和环境的变化,孵化会受到影响,因而恐龙的传宗接代过程受到破坏。但是上面所说的气候和环境的变化是个渐变过程,恐龙的新陈代谢也应是渐变的,恐龙的消失就不应该是突然的。

可是,加拿大阿尔伯达省的恐龙公墓里至少有300个个体死在一块,显然是集体的突然死亡。另外,如果真的是气候的突然变化也应当有其他动物的尸骨埋在一起,事实上只有恐龙而无其他动物,这不能不使人怀疑它们是集体自杀或被杀。

我国广东的南雄、始兴、番禺、三水、河源等地盛产恐龙蛋化石,也有人以此为证来推测恐龙灭绝的原因是气候突然变化。

大陆漂移论。坚持大陆漂移论的学者强调,远古泛大陆的解体改变了古洋和古陆环境,从而引起化学和气候的变化,以致造成恐龙的灭绝。

性别比例失调论。据法国《科学与生活》杂志报道,著名生物学家克皮奥博士认为,恐龙是一种与龟有相似之处的爬行动物,它的繁殖机制与龟相似,从龟的性别分化中可以探索和推测恐龙灭绝的真正原因。他经过长期试验发现,欧洲淡水龟和摩尔龟的繁殖与外界温度密切相关。克皮奥博士推论说,地面温度发生巨变促使恐龙不能按正常的性别比例繁殖,结果无一例外地全部是同一性别的恐龙,使之无法继续繁殖后代而灭绝。

碰撞论。1977年美国地质学家沃·阿尔瓦雷茨等人在意大利加比奥地区研究岩层时,发现白垩纪和第三纪地层交接的一层淡棕色薄黏土层中,铱的含量特别丰富,后来还在丹麦、西班牙、新西兰、美国和大西洋海底都发现了富铱层。在不到3年的时间里,有近40个国家和地区相继报道了富铱层的存在。1980年,在旧金山举行的美国科学发展协会上,阿尔瓦雷茨提出曾有一颗小行星与地球相撞,造成恐龙灭绝。有人认为,彗星与地球相撞比小行星撞击地球的可能性大,屠杀恐龙的真正凶手是彗星。地球上现存的许多陨石坑就是这种灾难的证据。

也有人对上述理论提出质疑,彗星撞击地球带来的CO2浓度增大和氰化物尘埃未必有如此巨大的破坏力,退一步说,即使有恐龙和其他爬行动物死掉,为何哺乳动物和一些植物没有消失反而兴旺繁荣起来呢?因此,这也不是恐龙灭绝的原因。

周期性绝灭论。1983年,罗普等人提出,历史上生物大规模绝灭是规律性的,大约2600万年一次,下一次绝灭将在1300万年之后出现。但他们并没有揭示为何会有这种规律。

地球化学论。持这种观点的学者认为,当时的地质构造运动剧烈,伴随着火山爆发,改变了生物生存的地质地貌和气候条件,影响地球化学环境,污染食物和水质。那时生态环境中稀土元素已呈饱和状态,其浓度已达到足以使动、植物致命的程度。所以说,地球化学变化是导致恐龙灭绝的一个重要原因。

酸雨论。1987年,一些古生物学家在北纬70°的阿拉斯加的一条河流中,发现了一种属于食草类的恐龙化石。美国科学家经过研究,提出一种新假说:即地球上大量的酸雨致使恐龙大规模灭绝。他们推测,一颗由冰块组成的质量相当于12万亿吨的彗星撞击地球,引起地球大气层中的放电现象,导致大量的氮氧化物形成酸雨降落地面,酸雨本身的毒性与蓄电池的酸水相当,可使恐龙灭绝。

近一个世纪以来,科学家们试图揭开恐龙灭绝之奥秘,尽管已提出许多理论,但没有一种能完全自圆其说。看来,要提出一种能无懈可击地解释恐龙灭绝之谜的理论,还有待于更进一步的研究和探讨。

恐龙灭绝又一说

在距今6500万年到2亿多年的中生代,恐龙是地球的“霸主”。那时候,海洋中有鱼龙和蛇颈龙;天空中有飞龙、翼龙;陆地上有各种各样的恐龙,最大的重达80吨,最小的只有鸡那么大。

然而,在6500万年前,不知发生了什么灭顶之灾,使这种在地球上显赫了1.5亿年的动物,突然灭绝,给人们留下的是种种猜测。

有学者认为,这是气候骤变所致。其中,有的认为,在中生代末期,冰期突然降临,气候变得寒冷,一些不耐寒植物死亡,使恐龙在饥寒交迫中死去;有的认为,地球上的气温突然升高,而恐龙是散热能力较弱的动物,不能适应环境,造成内分泌系统混乱,特别是雄性生殖系统严重破坏,致使恐龙断子绝孙而灭绝。

有学者认为,在6500万年前,地球上的被子植物大量发展,并迅速取代了裸子植物。被子植物不像裸子植物那样四季常青,而是一种秋冬季节会落叶或枯萎的植物。这样,以植物为食的恐龙在秋冬季节被“饿”死,肉食性动物也由于猎物的失去而死去。

有学者认为,约在1.2亿年前,最早的显花植物出现了。在显花植物组织内,常常含有作用强烈的生物碱。有的生物碱,如马钱子碱、泻花碱等,具有很大的毒性。恐龙吞食了大量的生物碱毒素后,引起严重的生理失调,最后导致死亡。

有学者认为,恐龙体型高大,大脑小,是由于体内的内分泌功能失常、代谢调节紊乱、酶的功能异常的结果,是一种病态。由于恐龙大脑和身体比例不协调,失去了对身体的调节控制作用,使恐龙不能在环境中生活而死亡。

有学者认为,在6500万年前,宇宙中有一颗直径10公里、重1270亿吨的小行星,以每秒20公里的速度撞击地球。撞击释放出来的能量相当于100个最大氢弹的爆炸力。当时,天昏地暗,尘土滚滚,遮月蔽日达3个月,植物因不能进行光合作用而死亡,食物链中断,恐龙和其他动物就此灭绝。在意大利、丹麦、新西兰等地的晚白垩纪地层里,发现一层几厘米厚的雷铱层,其铱的含量超过地球正常铱含量的30倍。地球上铱含量极少,但太阳系及其他星体含量较多。由此有人认为这些富铱层是小行星撞击后的尘粒形成的。此观点也由此得到学术界的重视。

有学者认为,在6500万年前,宇宙中一颗直径约10~20公里、重达2500亿吨的彗星撞击地球,由此影响地球表面温度及植物光合作用,并把彗星含量丰富的毒性物质——氰化物带到地球上,从而导致恐龙死亡。1981年,科学家意外地在墨西哥尤卡坦半岛的地下1公里深处,发现了一个直径达60公里的陨石坑。经测定,这个巨大陨石坑形成的年代与恐龙灭绝的年代相符。

因此持这一观点的学者,以此陨石坑为证据,颇有说服力。1994年7月17~22日发生的苏梅克—列维9号彗星与木星相撞,说明彗星与行星相撞完全可能,同时,科学家们通过对这次相撞的研究,也将对这一观点作出新的判断。

鲜为人知的是,最近美国古生物学家杰克·霍纳等人提出了“恐龙并未灭绝”这一令人难以置信的崭新观点。因为他们在犹他州一个煤矿深井底部发现了一只距今约8000万年的恐龙骸骨,并成功地从这一特大霸王龙的股骨中分离出遗传特质——DNA片断。经研究表明,这些片断与现代鸟类的DNA片断颇为相似。这就意味着恐龙——爬行动物王国的“君主”——并不像一般人们认为的那样早已在6500万年前就灭绝了,而是有一些可能继续生存下来,并演化成了鸟类。

殊不知,更早地提出恐龙进化为鸟类的是日本科学家、医学博士福田,他对鸵鸟目恐龙的骨骼进行了研究后推测,正是鸵鸟目恐龙进化成了恐鸟——18世纪末还在新西兰存在的一种高达3米的无龙骨鸟。鸵鸟目恐龙的骨骼结构与恐鸟相似,也曾长着羽毛,它能以时速80公里的速度高速奔跑。可惜由于人类的大肆捕杀,这种似乎由恐龙进化而成的恐鸟已经灭绝了。

至于现在自然界中是否还幸存有恐龙后裔——这一问题,更令人倍感兴趣。刚果北部的利科勒地区(桑加河与乌班吉河之间)的沼泽地里确实存在恐龙的后裔——雷龙,这已广为人知。但鲜为人知的是这里曾发生过一个真实的故事:早在1950年,当地的宾加族俾格米人的土著渔民第一次发现了这批怪兽群,渔民们为了自身的安全,在湖泊的一端拦以木栅,并在湖中投入食物,以使它们不上岸伤人,但有一只怪兽忘乎所以,企图冲破木栅爬上湖岸,渔民们被迫用鱼叉群起而攻之,经过一场激烈的搏斗,终于叉死了它。

据目击者讲,怪兽的皮呈灰褐色,四肢短粗,大脚掌上长有利爪,脖子很长,扁平的脑袋很小,身长不少于12~13米,体重在10~15吨左右。以后,渔民们解尸分食了它的肉,但不久,凡食过它的肉的渔民都莫名其妙地死了。

由于不能解释这一原因,现在当地土著居民从超自然地惧怕这种怪兽,已发展到对它奉若神灵,他们往往对其敬而远之。因为他们深信再见到这种怪兽,就意味着灾难或死亡即将临头,这就增加了进一步考察刚果恐龙的难度。

无独有偶。1994年10月24日,一具庞大的、形似恐龙的不明海洋动物的尸体,在一场暴风雨后被冲上俄罗斯北部地区——莫斯科以北1500公里的雷宾斯克角的海岸。俄罗斯的动物学专家们称之为“俄罗斯的尼斯湖怪”。这一水怪的尸体约12米长、1.5米宽,外表覆盖着绒毛,形状像恐龙,其体内含有像血液的体液,但尸体已开始腐烂。摩尔曼斯克海洋生物研究所的科学家飞抵现场进行分析。

从这具“俄罗斯的尼斯湖怪”尸体,又使人们联想到1977年4月25日,日本大洋渔业公司的一艘渔船,在新西兰的克赖斯特彻奇市以东50公里的海底,捕捞起一具已经腐烂的奇异动物的尸体。从外形上看,它小脑袋,长脖子,大肚子,还有四个大鳍,身长10米,头颈长2.5米,酷似一只蛇颈龙。遗憾的是,由于奇尸恶臭不堪,船长命令拍了现场照片和取了组织样品后,就把它丢弃于大海之中。此事传到日本国内,科学家纷纷愤懑地责怪船长,竟把这一已经到手的无价之宝扔掉了,这条新闻也轰动了全球。

凡此种种,为亘古未解的恐龙之谜,又增添了一层神秘色彩。

恐龙是逐渐绝灭的吗

有人说,恐龙原先日子过得好端端的,可突然有一天,大难临头,天降奇灾,致使恐龙在几个月或几年内一下子全部死光。对于这种灾变说,许多科学家不赞同,认为恐龙不是突然绝灭的,而是有先有后,前后约相差数千万年。

剑龙早在白垩纪初就消失了。剑龙的亲戚鱼龙和翼龙是在剑龙绝灭后很久才绝灭的。角龙绝灭于白垩纪末期,是最晚绝灭的恐龙。还有,在中生代十分繁盛的菊石类动物,它们是在恐龙绝灭以前绝灭的。

也许小行星或彗星曾经与地球碰撞。但根据科学家的研究,恐龙家族早在这场灾难降临之前就已经明显地处于衰败和不景气的境地。

一个由专家组成的研究小组,对美国西北部蒙大拿州及相邻地区白垩纪晚期富含化石的沉积层进行了详细的研究,发现在白垩纪最后的800万年间,这一地区的恐龙属从30个减少到12个。无论是恐龙的品种数和个体总数量,都大大减少。

在中生代之末,确实有许多动物和植物的种类发生了绝灭,但是它们绝灭的时间并不是发生在同一时期。

主张渐变论的科学家认为,恐龙绝灭的原因可能是地球气候与环境的变化。大约8000万年前,地球上的气候开始变冷,原先适合于恐龙生存的热带和亚热带环境相继消失,逐渐被适合哺乳动物生存的温带环境所代替。

恐龙在中生代时,由于地球气候环境比较稳定,而且适合于爬行动物生活,它们几乎一直过着“养尊处优”的舒适日子。久而久之,它们大多数成长并演化成巨大而又特化的动物。动物的躯体越大、越特化,它们的器官系统适应新环境的能力也就越差。一旦环境改变,器官系统就不能适应,结果就只有走向灭亡。恐龙就是这样绝灭的。

相反,恐龙的一些不怎么特化、身躯不怎么庞大的亲戚(如鳄类、蜥蜴类、龟鳖类),由于能适应环境的变化,因而逃脱了绝灭的命运,子孙后代能繁衍至今。哺乳动物更能适应新生代的环境,因而获得了大发展。

恐龙化石“告诉”我们,恐龙从家道中落到彻底垮台,大约经历了3000万年的漫长历史。

恐龙绝灭的因素在恐龙绝灭问题的探讨中,不少学者强调的是单一的因素,然而相反的观点却认为,恐龙的绝灭可能与多种因素的综合作用有关。

地质及化石提供的线索表明,白垩纪的地球上,发生了许多对恐龙来说十分不利的变化。白垩纪中晚期大陆加速分裂漂移,海洋环流变得比先前复杂了;白垩纪后期地壳运动及火山活动加剧;往昔温暖的浅海向后退去,陆地的面积扩大,地势不如以前平坦了;非洲大陆与欧洲相撞;太平洋周围升起了许多大山脉。这一切(可能还有天文方面的因素)使地球的气候转冷了。

植物界的变化更大,白垩纪早期和晚期迥然不同。早期是裸子植物为主;而到晚期时,有花的被子植物则占据了统治地位。这一变化对恐龙来说是灾难性的。

自然界的一切都是互相关联着的,气候与环境的变化深深地影响着恐龙。侏罗纪时盛极一时的蜥脚类恐龙,到了白垩纪却成了“少数民族”,而且种类已更新。我们熟悉的马门溪龙、梁龙、雷龙等均已退出历史舞台,新演化出来的蜥脚类也如日落西山,生命指日可数。