六月对恐龙来说可能是一个糟糕的月份。我们是这样知道的。

鱼骨和睡莲有助于确定导致恐龙灭绝的小行星撞击地球的确切时间。
Feathered Caudipteryx dinosaurs drinking from a sandy river among palm trees before the asteroid hit
北达科他州的一个河床出土了数千块化石线索,揭示了导致(像这些窃蛋龙这样的)恐龙灭绝的小行星撞击的时间和情况。Deposit Photos

Michael J. Benton 是古生物学教授,布里斯托大学。本文最初发布于The Conversation

大约在 6600 万年前,地球发生了一次陨石撞击事件,导致恐龙灭绝,这次事件被称为白垩纪-古近纪灭绝事件。这次事件发生在一年中的哪个时间,长期以来一直引起古生物学爱好者的争论。

最近发表在《自然》杂志上的一项研究,在早期证据的基础上,认为恐龙可能在六月份灭绝。研究人员能够精确确定数百万年前发生的事件的时间,这本身就是一项了不起的科学成就——但更多内容稍后详述。

最新的证据来自北达科他州地狱溪组的一个名为塔尼斯(Tanis)的地点。塔尼斯是全球几个地质地点之一,科学家们在那里观察到了沉积层序中的白垩纪-古近纪界线。

塔尼斯出土了许多精美的恐龙、早期哺乳动物、鱼类、植物等化石。其中许多化石保存得异常完好,有些甚至显示出皮肤等软组织以及骨骼的残骸,这可以提供宝贵的科学见解。

塔尼斯遗址于 2008 年首次被发现,自那时以来,古生物学家 Robert DePalma 一直在此进行实地考察。在 DePalma 及其同事于 2019 年发表的一篇论文中,他们认为塔尼斯记录了小行星撞击的瞬间,这归因于三个因素。

第一个因素是,在白垩纪沉积物中,直到白垩纪-古近纪界线,甚至恰好在撞击发生时,都发现了恐龙化石。

第二个因素是一层熔融球体:由熔岩冷却后在空中形成的微小玻璃球。当小行星撞击地球,也就是现在的墨西哥尤卡坦半岛地区时,它将碎片和熔融球体散播到数千公里之外。

第三个因素是在深层河道中发现了海啸波(seiche waves,一种类似跷跷板的驻波)的证据。塔尼斯遗址如今地处内陆,但在白垩纪末期,它位于当时分裂北美洲的西部内陆海的海岸线上,海平面比现在高约 200 米。该遗址是一个河口地区,意味着淡水和海水在此处交融。

我们可以想象,当它们在剧烈摆动的河道水中挣扎时,可能吞下了从天而降的熔融球体。

这些海啸波是由墨西哥的远距离撞击引发的,撞击引发了地震波,震动了地球,导致河道中的水快速进出,估计撞击发生一小时后开始。

除了化石岩石中的熔融球体,研究人员还在他们检查的一些鱼类的鳃骨中发现了大量的熔融球体。我们可以想象,当它们在剧烈摆动的河道水中挣扎时,可能吞下了从天而降的熔融球体。

仔细观察鱼类

2021 年 12 月,DePalma 及其同事发表了一篇关于白垩纪-古近纪灭绝事件时间的重要论文。在这篇研究中,他们分析了一些保存异常完好的鱼类骨骼,研究了从夏季到冬季的季节循环是如何体现在骨骼的结构和化学成分中的。

通过将活着的鲟鱼与塔尼斯的鲟鱼化石进行比较,他们发现,在一条鳍棘上,毫米级别的规则分层表明鱼在七岁时死亡。生长环证实,鱼类在夏季月份交替在淡水和冬季的咸水中生活。在这项研究中分析的其他样本也显示,最后的生长增量与春季到夏季的过渡相匹配。

综合来看,这表明陨石撞击发生在五月或六月,也就是北半球的春夏季之交。

重要的是,这些发现证实了基于化石植物的早期证据,该证据表明灭绝事件发生在六月初。

古植物学家 Jack Wolfe 在怀俄明州发现了一个地点,显示了陨石对一个淡水湖的影响。撞击点附近,湖泊结冰,保存了极其精美的化石植物。

通过将这些化石植物与类似的现代睡莲(NupharNelumbo)进行比较,他表明,湖中最新的白垩纪睡莲在生长过程中停止了,它们正处于产生夏季叶子、花朵和果实的阶段,这表明在六月初发生了冰冻。

古生物学家常说,他们需要时间机器才能了解过去生命的细节,例如恐龙灭绝的月份。但在这里,我们看到非凡的结论可以从细致的分析和与现代的理性比较中得出。

The Conversation
 

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