恐龙灭绝是一个未解之谜。这条古代鱼可能吞噬了一些关键证据。

但这些发现并非没有受到应有的批评。

在某种程度上,化石就像是过去的快照。数百万甚至数十亿年前的定格画面被保存在地球的基岩中,随着时间的推移,它们被层层覆盖。如果你够幸运,你就可以利用这些标本一窥过去。按照这个逻辑,在北达科他州发现的一批新化石,有可能成为我们迄今为止关于6600万年前导致恐龙灭绝事件的最佳图像——前提是这些发现能够经受住目前已经非常严格的审查。

在一项周一发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究以及上周首次在《纽约客》杂志上公布的报道中,一群科学家分析了大量保存完好的动物和鱼类化石,这些化石在奇克苏鲁布陨石撞击的瞬间或前后死亡。科学家们长期以来一直认为,撞击墨西哥尤卡坦半岛并制造了一个长93英里、深12英里陨石坑的那块岩石,导致了地球上75%的植物和动物生命的灭绝。虽然奇克苏鲁布可能不是导致恐龙死亡的唯一原因(当时气候变化和火山活动加剧也在给环境带来压力),但它标志着白垩纪的结束,并预示着哺乳动物的崛起。

“如果恐龙是赌徒,它们可能会因为这些赔率而相当生气,”新研究的合著者、曼彻斯特大学古生物学家菲尔·曼宁说。“对恐龙来说,这只是时机不好,而对哺乳动物来说,时机却很棒。”

此前从未发现过类似的东西。堪萨斯大学地质学博士生、新研究的主要作者罗伯特·德帕尔马说:“这些化石是K-T界线(白垩纪-古近纪界线)上唯一集中的、完整的[完整的]骨骼化石群,在世界范围内是独一无二的。”“其他地方在界线上也发现过零散的骨骼,但从未发现过完整的骨骼。”尽管奇克苏鲁布撞击的直接影响因地区而异,但德帕尔马将该地点描述为展示了陨石撞击给2000英里外地区带来的“第一次重创”。

曼宁说:“据我们所知,如果我错了,我会接受纠正,这是我们第一次发现撞击本身的实际碎片降落在一个生态系统中,并且该生态系统的生物被发现与这些碎片相互作用。”

K-T界线(如今更广为人知的名称是K-Pg界线)是白垩纪-古近纪界线的简称,代表着这两个地质时期的过渡。世界各地都有科学家研究过的地点,以更好地了解这种变化是如何发生的,但位于北达科他州地狱溪组的塔尼斯遗址(Tanis site)起初并不被认为是其中之一。当德帕尔马和他的同事们第一次接触到塔尼斯遗址时,它似乎并没有什么特别之处。“曼宁说:“我们当时只是在参观另一个地狱溪组的露头。”

然而,最终,研究小组在该遗址发现了大量的鱼龙化石,这在地狱溪组中十分罕见。其他化石包括其他海洋生物、陆地脊椎动物、树木、树枝和植物。1.3米厚的沉积结构看起来不像地狱溪组或福特联盟组(Fort Union formations)的;它看起来像是被夹在两者之间,沉积得非常快,就像你对海啸的预期一样。该地区的地质化学成分包括与撞击事件相关的喷发物质碎片,如冲击石英和富含铱的物质。铱只在地壳深处或陨石物质中才能找到。随后的测年技术证实,这些喷出物与该地区预期的地震波冲击时间非常吻合。

研究团队描绘了这样一幅景象:6600万年前,海洋生物生活在一个存在于深谷中的水通道里。突然,一块六到七英里长的岩石以每小时4万英里的速度撞击地球。以弹道速度移动的碎片开始倾泻而下。几秒钟或几分钟后,一场巨大的冲击波将这些水推高10米,并连续几次将水中的内容物(即生活在该水道中的海洋生物)倾倒到另一岸。“曼宁说:“简直是把婴儿从浴缸里扔出去。”

但这些发现并非没有反对者。《纽约客》最初报道此事的文章引用了德帕尔马的描述,提到了《美国国家科学院院刊》论文中并未讨论的恐龙标本。事实上,研究人员在补充材料中只提到了一块恐龙骨骼。塔尼斯遗址的发现与恐龙灭绝的联系尚未出现在已发表的文献中,这使得古生物学家很难真正评估这些发现对著名巨型动物意味着什么。

德帕尔马在科学界已经是一个备受瞩目的人物。他此前曾因误将一块龟壳识别为一只新发现的迅猛龙的“龙骨”而受到批评(尽管应指出的是,误识并非极不常见,这并不意味着科学家在恶意行事)。他有一个不寻常的声誉,即使在标本成为大学和媒体收藏的一部分之后,他仍然保留着标本的所有权,这很有争议,因为科学家应该客观、冷静地研究这些物体。他曾因出售其发现的复制品而被点名,据称是为了资助他的研究。

曼宁对许多批评进行了反驳——尤其是有关于过去的错误,曼宁称之为“琐碎的”——并对与德帕尔马的合作感到非常兴奋。曼宁说:“我向罗伯特脱帽致敬。”“他是一位出色的野外地质学家和古生物学家。在过去的七年左右里,他对这个遗址了如指掌。谢天谢地,罗伯特非常公开地邀请来自不同学科、不同国家的人们来这里工作。”

曼宁还认为,团队的结论得到了数据的支持。“这一切中最美丽、最优雅的部分就是地球化学,”他说。在遗址发现的一些玻璃陨石(在撞击事件等过程中由熔化的地壳形成的玻璃状物质)具有“完美的化学指纹”,曼宁说,这与它们在其他K-Pg界线遗址中发现的从奇克苏鲁布撞击中喷出的物质相匹配。“有确凿的证据表明,该遗址与造成奇克苏鲁布陨石撞击的K-Pg撞击有关。”化石化的鱼龙(*Acipenseriform*)在碎片雨般落入水中时,实际上吸入了(并可能被卡住)玻璃陨石材料。曼宁最喜欢的部分之一是发现了保存完好的琥珀,它几乎完美地保存了一些微玻璃陨石材料,记录了这次事件的化学成分。

这些发现还有助于我们理解奇克苏鲁布撞击的真实规模,其程度是我们之前几乎一无所知的。“这些沉积物以分钟为单位的清晰度,详细地保存了撞击后的直接后果,这对于我们了解撞击究竟是如何影响地球生态的至关重要,”德帕尔马说。世界其他地方的水体可能在撞击后经历了类似的涌升,这为科学家们提供了关于在哪里还可以找到类似于塔尼斯遗址的线索。

美国自然历史博物馆古生物学系主席兼麦考莱策展人马克·诺雷尔(未参与研究)认为,这篇论文至少成功地从古生物学和地质学角度展示了塔尼斯遗址的活力和迷人之处。我们以前从未遇到过这样一个拥有如此多待解之谜的遗址:如此多动植物的保存标本、玻璃陨石、撞击碎片以及如此高浓度的铱。他认为,这些发现是帮助描述撞击后事件的又一步,包括产生的巨大热量,是否有海啸或由地震波传播引起的巨量水体位移,等等。在其他K-Pg界线遗址进行的工作应该有助于确认或反驳最新发现所提出的观点。

诺雷尔当然也提醒说,这项研究仍然相当初步。“就像现有的其他KT界线研究一样,这需要大量的工作——数十年的时间才能真正实现其全部意义。”但他对该研究的后续工作充满信心,因为该研究的作者名单令人印象深刻,他相信后续工作将在最高科学审查水平上进行。

尽管如此,要求公众保持谨慎也是不公平的,因为研究人员允许《纽约客》在一项未发表的研究上写了10000字。曼宁承认,这些发现存在很大的误差范围。“我必须说实话:如果我们错了,我会接受,”他说。“这是科学方法的一部分。我愿意倾听。但我们相信我们所构建的是正确的。”目前只有大约10%的遗址化石被妥善挖掘和研究,而且许多其他科学家表示有兴趣参观塔尼斯遗址进行自己的研究,还有很多繁重的工作要做。希望这能带来一些已发表的见解,特别是关于塔尼斯遗址可能告诉我们关于恐龙的信息。“曼宁说:“我们将在未来很多年里继续这项工作。”

 

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