04　環境史上的頭號疑案
（6500萬—5300萬年前）

顫抖吧，地球

距今6500萬年的K-T事件（白堊紀－古近紀事件）并不是地球生物遭遇的最慘烈大滅絕，但無疑是其中最著名的一次，因為它的主要受害者是大名鼎鼎的恐龍。

在進化論普及以前，西方人相信，恐龍是被從地心涌出的大洪水毀滅的。不過，這無法解釋為什么魚龍、蛇頸龍和菊石等水生動物也在同一時期滅絕了。直到1991年，科學家才在墨西哥尤卡坦半島上的奇克蘇魯布找到了一個直徑約170千米的隕星撞擊坑，據信為6500萬年前一顆直徑約10千米的隕星撞擊地球留下的。撞擊坑長期未被發現，因為它大部分位于海床上，處于陸地上的小部分被熱帶雨林覆蓋著。6500萬年前，這里正位于白堊紀拉臘米迪亞大陸的南端海濱，所以這顆隕星在當時幾乎是完全撞進淺海里的。

奇克蘇魯布隕星在高速沖入大氣層的過程中，會產生巨大的熱量和沖擊波，足以殺死撞擊點附近廣闊區域的所有生物。這顆隕星在地殼上撞出一個深達40千米的大洞，使大量巖石熔解甚至汽化，釋放出大量的巖漿、塵埃和溫室氣體，熾熱的物質四散飛濺。由于撞擊地區大多位于海中，又引起毀滅了全球大片沿海地區的海嘯，并使海水沸騰，空氣中的水蒸氣瞬間飽和，與空氣中大量的二氧化碳結合，形成了有腐蝕作用的酸雨。此外，隕星撞擊地球還會釋放各種放射性塵埃，其中包括地球上很罕見而在小行星上很常見的銥元素。所有這一切，都可能對恐龍造成致命的打擊。

20世紀末，多數科學家都相信，恐龍就是被奇克蘇魯布隕星毀滅的。然而，近來陸續涌現的證據表明，這一猜想未必成立，主要原因有二：第一，類似的天體撞擊在恐龍生活的時代并不罕見，每次都有許多種類幸存下來；第二，絕大多數恐龍早在奇克蘇魯布隕星撞擊之前就從地球上消失了。富含銥元素的K-T事件地層與恐龍化石所在的地層之間，總是存在一段2—4米厚的巖石，代表著大約30萬年之久的時光。以朝陽盆地為例，迄今尚無任何化石證據能夠表明，這個白堊紀恐龍天堂在距今8500萬年，即奇克蘇魯布隕星撞擊之前2000萬年，還有恐龍生存。電影經常大肆渲染的最后一頭霸王龍目瞪口呆地凝視著大塊隕星從天空墜落的末日場景，幾乎不可能是真的。化石證據表明，7500萬年前，北美的恐龍就開始加速衰亡，早在奇克蘇魯布隕星墜落至少50萬年之前，霸王龍及三分之二的北美恐龍種類就已經絕跡了，這段時間在地質史上微不足道，卻相當于整個人類文明史的100倍。而且，似乎還有少數恐龍種類撐過了K-T事件，直到大約4萬年后才衰亡。

主流觀點的缺陷，使有關恐龍滅絕事件的其他猜想開始引人關注。白堊紀后期，全球氣候變冷，白堊紀海侵被廣泛的海退取代。不過，這無法說明恐龍為什么全部滅絕，何況恐龍以往經歷了更加激烈的大陸分合事件，依然活得很好。受二疊紀末期大滅絕事件的啟發，一些學者把注意力轉向火山。自6500萬年前開始，印度南部的火山群大規模噴發，其猛烈程度僅次于2.5億年前的西伯利亞火山群爆發，制造出龐大的德干高原。長期有人主張這些火山活動導致了恐龍滅絕。但是，火山爆發或許可以滅絕陸地和天空中的恐龍和翼龍，卻難以滅絕海中的蛇頸龍和魚龍，同時又讓哺乳類、鳥類、龜鱉、蜥蜴、鱷魚、蛇、蛙、鯊魚等動物幸存下來。

似乎還是隕星撞擊理論的說服力更強一些。近年來，科學家才發現奇克蘇魯布隕星并不孤獨。在美國艾奧瓦州曼森市，有一個直徑35千米的撞擊坑，與奇克蘇魯布撞擊坑一樣，也形成于6500萬年前。但真正的重大發現來自印度，在孟買西南方不遠的阿拉伯海，科學家找到了一個長600千米、寬400千米的撞擊坑，面積8倍于奇克蘇魯布撞擊坑，同樣形成于6500萬年前。經過推算，造成這個撞擊坑的隕星直徑約有40千米，遠大于奇克蘇魯布隕星。科學家用印度教毀滅之神濕婆的名字來命名這顆巨大的隕星。現在看來，正如奇克蘇魯布隕星造成了墨西哥火山群爆發，濕婆隕星撞擊與德干火山群的爆發之間也存在因果關系。濕婆隕星撞擊與德干火山群爆發不僅促成了恐龍的衰亡，也對印度和中國的環境造成了深遠的影響。

近年來，在加拿大、烏克蘭和巴西等地也發現了大致同時形成的隕星坑。6500萬年前的這一系列隕星撞擊，在地球上釋放了至少相當于130萬億噸TNT炸藥或100億顆廣島原子彈的能量，還給大氣平流層帶來了超過100萬億噸的灰塵。天文學研究顯示，多顆隕星同時攻擊一顆行星的情況并不罕見，許多小隕星結成小群活動，或是在接近行星之前裂成多個碎塊，因此會同時打擊行星上的許多區域。

6500萬年前的K-T事件誠然是巨大的災難，但在地質史上并非史無前例。事實上，這類物種大滅絕事件似乎有時間規律可循。

6500萬年的詛咒

古生物在極短的時間內集中滅絕的事件，被地質學家和古生物學家稱為“大滅絕”。物種的集體出現和集體滅絕，與巖層一同構成了地質年代單位的標志。也就是說，人們不僅可以通過分析巖石的化學成分來鑒定地質年代，也可以通過分析巖石中典型古生物化石的品種來鑒定地質年代，后一種鑒定方法甚至更加準確。

回顧大冰期以來的5億多年歷史，地球生物至少經歷了七次大滅絕事件：

約5.1億年前的寒武紀末期，各地相繼發生生物滅絕情況，地球上80%以上的物種消失，而且這些消失的物種中大部分沒有再演化成其他的物種，在此期間13C同位素出現異常，顯示重大的環境變化；

約4.4億年前的奧陶紀末期，由于氣溫變冷，海平面下降，淺海大陸架廣泛露出海面，多數依賴于淺海生存的生物滅絕，地球上約85%的物種消失；

約3.6億年前的泥盆紀末期，由于氣溫進一步變冷，海平面繼續下降，淺海生物再遭重創，地球上約70%的物種消失，被困在陸地上的部分魚類嘗試四肢行走，進化成兩棲類；

約2.5億年前的二疊紀末期，爆發了地球歷史上最嚴重的生物滅絕事件，包括在古生代統治地球的優勢物種三葉蟲在內，地球上96%的物種消失，爬行動物與裸子植物成為中生代的優勢物種；

約2.05億年前的三疊紀末期，地球上76%的物種消失，恐龍成為中生代的霸主；

約6500萬年前的白堊紀末期，由于小行星撞擊地球和火山爆發，恐龍、翼龍等85%的地球物種滅絕，被子植物、哺乳類和鳥類成為新生代的優勢物種；

1萬多年來，從猛犸象到白鰭豚，各種生物紛紛消失，目前這場大滅絕還在進行中。

除了上述這七次生物大滅絕事件，中等的生物滅絕事件還有幾十次。古生物學家經過統計發現，6億年來，生物大滅絕平均呈現約2600萬年的短周期，以及約6300萬年的長周期，而6300萬年大體上也是地質史基本單位“紀”的時間長度，如侏羅紀和白堊紀長約6500萬年。

生物滅絕長周期6300萬年，是一個天文學家很熟悉的數字，因為這正是太陽系的擺動周期。正如地球只是太陽系很小的一部分，太陽系只是銀河系很小的一部分。銀河系長得既像飛碟，又像大風車，太陽系位于銀河系的一根懸臂的中央位置。天文學家尚未直接觀測到銀河系的中心景象，因為那里漆黑一片，根本不發光。看不見并不代表什么都沒有。通過對其周圍行星運動軌跡的計算，天文學家得知，銀河系的中心有一個超級黑洞，其質量約相當于太陽系總質量的400萬倍。這個巨無霸黑洞是銀河系無可爭議的統治者，包括光線在內，任何距離它過近的物體都會被首先拉成面條般的長線，然后壓縮成一個點，最終成為這個黑洞的組成部分。

離銀河系中心黑洞太近顯然不是好事，所以數十億年來，太陽系在離心力的幫助下，一直在試圖逃離控制。由于雙方實力懸殊，太陽系通向自由的前途盡管是光明的，道路卻是異常曲折的。為了擺脫銀河系中心黑洞強大的引力，太陽系一面繞著銀河系中心黑洞公轉，一面圍繞著銀河系中央平面上下擺動。太陽系的公轉周期大約2.5億年，每圍繞銀河系中心黑洞公轉一周，就會在銀河系的平面兩極之間擺動4次，這個擺動周期（又叫偏離周期）是6300萬年。

有觀點認為，每當太陽系運行到銀河系的特定位置時，太陽系就會遭到某些來自外太空的攻擊，從而造成6300萬年左右的周期性生物大滅絕。還有一種理論認為，太陽存在一顆伴星“復仇星”，公轉周期2600萬年。每2600萬年，“復仇星”就會與太陽靠近，兩顆恒星之間的引力造成小行星帶的動蕩，眾多小行星于是跳出軌道，在太陽系里四處亂撞，撞上地球就會引起生物大滅絕。因此，生物大滅絕的周期是2600萬年或其倍數。不過，這種猜想目前證據不足。

回首地質史，不難發現，所有成功的生物，都設法熬過了至少一次生物大滅絕，例如海百合、三葉蟲、蟑螂和鱷魚。當6300萬年滅絕周期到來的時候，有時災難強度并不猛烈。例如泥盆紀至二疊紀之間的1.1億年內沒有爆發生物大滅絕事件，早期陸生生物因此獲得了足夠的時間站穩腳跟；又例如三疊紀至白堊紀之間的1.1億年內沒有爆發生物大滅絕事件，因而成就了輝煌的恐龍時代。

按照環境史規律，侏羅紀晚期本應發生一次生物大滅絕，但它的規模較小，以至于地質學家經常難以劃定侏羅紀與白堊紀之間的界線。多數恐龍種類成功地經受住了這次考驗，因而得以成為中生代的霸主。不能因為恐龍在白堊紀大滅絕中消亡，就認為它們是不擅長適應環境變化的物種。恐龍因為喪失進化動力而滅絕的陳舊觀點，早已被事實顛覆。從三疊紀到白堊紀，恐龍家族統治了地球1.8億年，其間經受了無數次環境劇變和物種競爭的考驗。迄今只統治了地球幾萬年的人類能否在未來表現得比恐龍更好，還需要打一個問號。畢竟，我們正處于另一次生物大滅絕的過程之中。

靈長類動物嶄露頭角

K-T事件摧毀了恐龍、翼龍和魚龍等爬行動物的王國，哺乳類、鳥類、龜鱉、蜥蜴、鱷魚、蛇、蛙等能夠打洞穴居的動物幸存下來。其中，與食蟲目類似的一類哺乳動物加速演化，這就是人類所屬的靈長類動物。K-T事件過后不久，約6300萬年前，靈長類動物中出現了一類鼻孔朝前下方緊靠、兩眼相距很近、長著32顆牙齒、四肢都長有5個指頭、指甲扁平、左右下顎閉合、上唇與鼻子分離、能夠直立、腦部增大的新種群，生物學家稱之為“狹鼻猴”。現代的東半球猴類、所有類人猿和人類都屬于這個家族。狹鼻猴的部分近親因盤古大陸的分裂而滯留在南美洲，與世隔絕，保留了一些恐龍時代的原始特征，生物學家稱之為“闊鼻猴”。

20世紀主流科學界認為，當白堊紀在約6500萬年前結束時，恐龍也隨之絕滅，為此前一直生活在恐龍陰影下的哺乳動物和鳥類主宰地球提供了億載難逢的良機。但剛剛進入21世紀，該理論就過時了。科學家發現，距今6500萬年到5300萬年的古新世因眾多隕星墜落和火山群大量噴發，全世界酸雨連綿，土壤酸性過大，使骨骼易于溶解，導致出土化石太少，給20世紀的古生物學家以恐龍驟然徹底滅絕的錯誤印象。不僅是恐龍，古新世其他生物的化石也非常罕見。

20世紀末至21世紀初，古生物學者陸續發現了一批距今不足6500萬年的恐龍化石，其中一個重要的化石出土地點位于廣東省北部的南雄。這里在白堊紀末期的燕山運動中塌陷為盆地，相對封閉的自然環境為恐龍等古生物提供了天然庇護所，從白堊紀到古新世的地層也被保存得相當完好。南雄古生物群中的食肉動物很少，眾多植食動物和睦地生活在一起，展現出與島嶼相似的封閉地區動物群特征。哺乳動物較白堊紀已有所發展，但身材不大，數量也不多。據統計，白堊紀末期北美洲生活著12個屬的恐龍，盡管白堊紀末期的滅絕事件使它們的種群數量大幅減少，但其中至少有7個屬承受住了隕星撞擊帶來的環境劇變，又活了大約100萬年。

把這些古新世恐龍化石出土地點串聯起來，就會發現，它們全都集中在當時經白令陸橋相連的亞洲－拉臘米迪亞大陸上。然而，作為恐龍最后的家園，亞洲－拉臘米迪亞大陸的地質狀況也穩定不了多久了，屆時就連頑強度過白堊紀末期大滅絕的恐龍家族幸存者，也只得屈從于命運的安排。

事情還要從白堊紀末期的隕星群撞擊地球說起。

致命撞擊

距今6500萬年，直徑約40千米的濕婆隕星墜落在印度西南方的阿拉伯海中，濺起一片高達100多千米的水霧，幾千米高的海嘯隨之橫掃全球。當濕婆隕星的底部已經撞穿地殼，接觸到巖漿層時，它的頂端海拔依然比現代世界屋脊珠穆朗瑪峰還要高出幾倍。不過，珠穆朗瑪峰那時還躺在印度北方的大海里。

在被濕婆隕星從西南方撞擊后，原本離開岡瓦納大陸向正北方運動，看似將撞擊西亞的印度次大陸突然改變了航向，轉向東北方漂移——目標正是中國。

距今約6000萬年，印度次大陸已經越過赤道，將古特提斯洋切割成地中海與印度洋兩部分。這時，它與亞洲大陸還隔著一片狹窄的海域，即1億年前喜馬拉雅魚龍曾經暢游的喜馬拉雅海。在未來的幾千萬年內，喜馬拉雅海的海底將因為印度次大陸向東北方的擠壓，逐步隆起為世界屋脊青藏高原，并最終造就喜馬拉雅山。

雖然還沒有與亞洲大陸發生實質性的接觸，但印度次大陸已經開始在中華大地上展現自己的威力。如果說歐洲和北美洲與亞洲的對接是溫柔的、建設性的，那么印度次大陸與亞洲的對接則是粗暴的、毀滅性的。濕婆隕星的驚天大撞擊，使印度次大陸西部和南部的地殼多處開裂，巖漿噴涌不止，形成了連續噴發超過500萬年的德干火山群。高溫與毒霧幾乎將這塊土地上的所有生物鏟除殆盡。6000萬年前中華大地被迫迎接的這位不速之客，絕非生機勃勃的世外桃源，而是烈焰飛騰與黑煙彌漫之地。這些來自地獄的禮物可以輕易飛越喜馬拉雅海，直逼亞洲腹地，宛若印度教火神阿耆尼親臨東勝神洲。受印度次大陸撞擊的影響，中國西南部也發生了一系列火山爆發，從昆侖山到海南島，處處濃煙滾滾。這一次，南雄恐龍群也未能幸免于難。

在末代恐龍的另一個避難所里，此時也發生了類似的情況：拉臘米迪亞大陸和阿巴拉契亞大陸重新結合成統一的北美洲，并向西擠壓太平洋板塊，從而引發了科迪勒拉造山運動，形成從阿拉斯加到加利福尼亞的一系列北美西海岸火山。受北美洲擠壓的太平洋板塊轉向西北方漂移。它與亞洲板塊的撞擊，又在堪察加半島至印度尼西亞一線的西太平洋邊緣制造出眾多火山。環太平洋火山地震帶就此成形，剝奪了恐龍幸存下來的最后機會。

長夜難明赤縣天，萬年魔怪舞翩躚，滅絕恐龍寫新篇。約5300萬年前，當古新世結束，始新世開始之際，世界上已然沒有活著的恐龍。此時，哺乳動物開始大展身手，分化出眾多種類，特別是前所未見的大型物種，填補了恐龍滅絕后留下來的生態位空白。例如，黃牛體形的尤因它獸、亞洲象體形的雷獸和犀類取代了三角龍，中獸、犬熊和牛鬣獸取代了霸王龍和特暴龍，鬣齒獸取代了馳龍，甚至怪異的鐮刀龍都找到了與自己相似的爪獸。而在海洋中，與魚龍相似的鯨和海豚也開始遨游。這些哺乳動物并非源于外貌相似的恐龍，而是生物在類似的自然環境下，占據類似的生態位演化的結果，生物學上稱之為“趨同演化”。

經歷了復雜的趨同演化之后，哺乳動物已經基本具備了取代恐龍統治地位的資格。但為了登上地球的王座，它們還要經歷幾場艱苦的戰斗。