第3章 史前時代的神話:恐龍消失的秘密(1)
- 可怕的科學(大全集)
- 雅瑟 洪潔
- 3687字
- 2014-01-21 11:03:39
中生代地球霸主恐龍的謎題
恐龍生活在2億年前的中生代,它們曾是地球的霸主,但卻于6500萬年前突然滅絕。只給我們遺留下骨骼化石,成為研究的重要資料。那么,恐龍為什么會滅絕呢?在回答這個問題之前,我們還要對恐龍作進一步的了解,比如恐龍到底是不是冷血動物?恐龍是什么顏色的?以及恐龍的奔跑速度如何,等等。這些對揭示恐龍滅絕的原因有決定性的重要意義。
中生代是爬行動物的黃金時代,大量的爬行動物在陸地上生活,因此中生代又被稱為“爬行動物時代”,大地第一次被脊椎動物廣泛占據。恐龍是所有爬行動物中體格最大的一類,很適宜生活在沼澤地帶和淺水湖里,那時的空氣溫暖而潮濕,食物也很容易找到。在幾百萬年的歷史中,種類繁多的恐龍占領了陸地,成為地球上的霸主。
科學家在研究恐龍時,首先關注的是:龐大的恐龍到底是冷血動物還是溫血動物。持冷血(變溫)動物觀點的學者主要的根據是,恐龍是屬于比較低等的動物,鱷魚、青蛙、蛇都是典型的冷血動物。但是冷血動物的體溫都是隨著外界溫度的變化而升降,龐大的恐龍依靠什么達到最佳溫度呢?如果也依靠曬太陽,則很難自圓其說。經推測,最重恐龍達80噸重,如此龐然大物,依靠曬太陽升溫,簡直無法想象。另一些學者提出恐龍是“溫血動物”,體溫恒定。但是“溫血動物說”仍舊難以服人:最大恐龍身高9米以上,身長20米以上,重量達80噸,多大的心臟才能推動如此大量的血液、維持血液循環而滿足身體各部位的需求啊!
第二點需要確定的就是恐龍的顏色。傳統的觀點是“色彩暗淡論”。他們的理由很簡單,恐龍身軀與大象一樣龐大笨重,為了保護自己,皮膚一定較厚而顏色一定暗淡。大型爬行動物都沒有絢麗多彩的顏色。這種觀點是大多數學者堅持的,也有一定的說服力,因此在自然博物館和大型科幻電影中,臃腫龐大的恐龍都是土黃色或灰綠色,沒有艷麗的色彩花紋。但“色彩鮮艷論”卻向傳統觀點發起了挑戰,他們認為,遠古時期恐龍是當時地球的霸主,沒有必要保護自己,恐龍很可能會把自己“打扮”得光彩奪目。跟傳統觀點折中一下,就是大型恐龍是色彩單調暗淡,而中小型恐龍則是多色彩的;食草恐龍的色彩是土黃草綠色,而食肉恐龍是色彩斑斕的;在同類恐龍中,雄性恐龍是色彩鮮明的,而雌性恐龍是色彩單調的。
第三點是關于恐龍的奔跑速度。恐龍雖然早已滅絕,但地球上還有一些角落留下了恐龍腳印的化石。而科學家根據“腳印”化石,就計算出恐龍奔跑的速度。經過計算可以知道:“食肉”恐龍的行走速度大約是6-8.5公里/小時;“食草”恐龍速度慢些,大約是6公里/小時左右。遇到緊急情況時,所有的恐龍都會急速奔跑起來,速度可達16~20公里/小時,“食肉”恐龍在追趕獵物時速度還會快些。看來,遠古時期的恐龍與笨拙的大象速度相近。
關于恐龍滅絕原因的說法是多種多樣的,但是其中很多都與恐龍自身因素密切相關,而對恐龍有個基本了解,也是人類繼續探索恐龍滅絕原因的重要基礎。
恐龍末日:小行星撞地球
這是一個發生在史前年代的驚心動魄的故事。它也曾被人反復講述過:距今6500萬年前的一個陽光燦爛的下午,烈日照耀下的熱帶灌木林中,許多不同種類的恐龍平靜地像往常一樣或在湖邊漫步,或在水中覓食。在森林的邊緣,一只性情溫和的雷龍正在水草豐美的地帶來回踱步;在一片開闊的原野上,一只霸王龍正準備撲向一只巨大的三角龍……
突然,遙遠的天際出現了一團巨大的火光,一聲從來沒有聽到過的巨響打破了這個寧靜的世界。一個直徑幾公里大的流星猛烈地撞到地球上。這是一顆不期而至的小行星,與地球碰撞后產生的撞擊力可達1015噸TNT炸藥爆炸所產生的能量。卷著塵埃的一個巨大的蘑菇云迅速升起,直沖天空,而后彌散開來,最后把整個地球都籠罩在里面。很快,恐龍就彼此都看不見了,因為黑云遮天蔽日,白天也沒有了陽光,這種恐怖的狀況持續了一兩年。植物因為光合作用中斷而大量枯萎、死亡,“食草”恐龍率先相繼死去,“食肉”恐龍也由于失去了食物而陸續滅絕了。
這就是恐龍滅絕原因中最流行的觀點:小行星撞擊地球學說。這一假說的證據還來自于在世界各地發現的6500萬年前的沉積物中存在的一種氨基酸。這種氨基酸含有大量的銥元素,大量地存在于某些天體里,在地球上根本不應該存在。這個富含銥元素的地層在北美洲、歐洲和澳大利亞的許多地區都被先后發現,在我國西藏的岡巴地區幾年前也發現了這個含銥層。
科學家甚至還鎖定了撞擊的地點——即著名的墨西哥尤卡坦半島Chicxulub隕石坑。持這種觀點的科學家認為,這次撞擊導致了大規模的森林大火,產生大量二氧化碳進人大氣,導致了一段時期內大氣失控性變暖,恐龍在熾熱的煎熬中大量死去;或者森林大火噴發出足量的煤煙,遮天蔽日,破壞了恐龍的食物鏈,“食草”恐龍因缺少賴以為生的食物而滅絕。
一部分科學家認為,這次爆炸使所有恐龍都滅絕了。但是,也有一些科學家認為,只有70%的恐龍在當時滅絕,其他的一些種類的恐龍則勉強地躲過了劫難,可是在隨后的幾百萬年里就逐漸絕滅了。這后一種說法并不是沒有道理,因為在6500萬年前的這次事件以后形成的地層里,仍有一些恐龍骨骼被發現。例如,美國新墨西哥州6000萬年前上下的地層中就曾經發現了恐龍的殘骸。在阿拉斯加新生代的凍土帶里,也發現過三角龍的化石。這些現象似乎說明,在這次小行星撞擊地球引起的大爆炸以后,仍然有一些恐龍掙扎著生活了幾百萬年,最后才因為不適應新的氣候和新的環境而相繼滅絕。
有些科學家甚至認為地球在這個時期不僅經歷了一次較大的行星撞擊,而且還接連受到了許多次小一些但是依然嚴重威脅地球生命的小行星撞擊,其中可以證實的在加勒比海和美國衣阿華州發現有行星撞擊過的痕跡。
但也有許多人對這種小行星撞擊論持懷疑態度,因為事實是:蛙類、鱷魚以及其他許多對氣溫很敏感的動物都頂住了白堊紀而生存下來了。因此,這種力量雖然獲得了許多科學家的支持,但是仍難以完全說服眾人。
氣候變冷改寫恐龍命運
關于恐龍滅絕的原因,有一個重要的說法就是氣候變遷。6500萬年前,地球氣候陡然變化,氣溫大幅下降,造成大氣含氧量下降,令恐龍無法生存。當然,也有一部分科學家認為,恐龍是冷血動物,身上沒有毛或保暖器官,無法適應地球氣溫的下降,都被凍死了。
而在侏羅紀時期,聯合古大陸又開始分裂,到白堊紀晚期加速分裂,而且氣候逐漸變冷,全球海平面下降,陸地面積增大。一項科學研究顯示,1.37億年前,世界海洋的溫度突然從13℃-14℃急劇下降到9℃。白堊紀時期氣溫突然下降,很有可能是導致全球的恐龍消亡的主要原因。進行這項重大研究的科學家稱,這一現象導致恐龍走向最終的滅絕之路。
盡管當時湖泊比較發達,但由于氣候變冷,使恐龍無地躲藏身體,舉步維艱,這大大地影響了恐龍的繁育和生存。隨著氣溫下降,氣候也變得不那么濕潤溫暖了。恐龍的呼吸器官不能適應干冷干熱的空氣,而且一到冬天,恐龍的食物也沒有了。在這種情況下,恐龍只好一步步走向滅亡,直至最終從地球上徹底消失。
白堊紀末期的氣候變化,對恒溫的哺乳動物來說,或許只是小事一樁;但對冷血的爬行類動物來說則是災難性的。首先,繁殖這一關它們就很難過。對現代爬行動物的研究表明,它們的孵化溫度要求很嚴格——過高、過低、只需幾度之差就能給它們招來滅種之災。近年來,在河南南陽和湖北鄖縣發現了成窩狀未孵化的恐龍蛋化石,很可能就是由于白堊紀晚期天氣變冷所致。有些學者曾對恐龍蛋的蛋殼進行了研究,蛋殼是由乳狀層和立柱體層組成,并有氣孔內外相通,經系統觀察發現,白堊紀晚期蛋殼上的氣孔普遍變小,對這一現象他們解釋為可能與全球性氣候變冷有關。
根據氣候變化學說,恐龍從繁榮到衰亡經歷了約3000萬年,而且絕滅是逐漸發生的,各類恐龍的絕滅有先有后,而不是一刀切的。不過從地球發展史的角度看起來,絕滅的速度還是很快的。
冰川時代的恐龍“性別失調”
恐龍究竟為什么在地球上突然銷聲匿跡?一直以來,科學界對此爭論不休,不過現在又有了一種很新鮮的解釋觀點。近幾年,西方有科學家提出了一種推測,認為如果恐龍的生理結構類似于當今的爬行類動物的話,那么6500萬年前,由于地球環境發生了巨大變化,恐龍后代的性別受到溫度變化影響,出現了嚴重的性別失調現象,雌性恐龍越來越少,以致恐龍家族漸漸無法繼續繁衍。
我們知道脊椎動物的性別就是在受精的一剎那由父母雙方的染色體決定的,如果一條X染色體遇到了一條Y染色體,那么下一代性別就是雄性;如果兩條X染色體相遇,那么下一代性別則為雌性。但由于生理構造和新陳代謝不同,大多數卵生爬行動物后代性別的確定方式就非常獨特,它們受孵化時巢穴溫度的影響,海龜和鱷魚就是其中的典型代表,即便它們在同一巢穴中生下上下兩層蛋,由于溫度不同,孵出的幼體性別也不同。美國科學家近年來就對美洲鱷和揚子鱷作了詳細研究。他們研究的結果表明,孵化時的溫度決定鱷魚“新生兒”的性別。研究還表明,當孵化溫度為26℃-30℃時,鱷魚的新生兒全為“女的”;在30℃-34℃時,鱷魚的新生兒“有男有女”;在34℃-36℃時,鱷魚新生兒全為“男的”。如果溫度過高或者過低,它們的卵就孵化不出來,成為“死蛋”。