恐龙是为什么灭绝的?

恐龙是为什么灭绝的?

非鸟类恐龙在约6500万年前的白垩纪﹣古近纪灭绝事件(K-Pg事件)中灭绝,时值白垩纪末的地球,发生着长期的德干暗色岩火山爆发、大型海退、各种小行星撞击。诸如此类的灾难,对当时地球上的生物也造成了一定影响,因此不少科学家认为这次灭绝事件是缓慢发生的,而灭绝的原因是逐渐改变的海平面与气候。

然而,目前主流观点认为K-Pg灭绝是迅速的,主因是墨西哥湾小行星撞击事件:一颗直径10公里的小行星碎片,在6500万年前撞击了墨西哥尤卡坦半岛,进而对全球各地的生态系造成影响。

非鸟类恐龙、大型海爬、多种的植物与大量无脊椎动物从此灭绝,然而,恐龙的近亲鳄类却得以幸存,直系后代鸟类经过辐射演化,也成为新生代的天空霸主。最重要的是,哺乳动物悄然兴起......

—————————————————以下是迅速灭绝观点,以及推测鸟类,鳄类存活的原因。

1.墨西哥湾小行星撞击事件及影响 (疑似主因)

全球的白垩纪与古近纪交接地层中,铱元素含量高于正常标准。铱(Ir)在地壳中是非常少见的金属,而大部分小行星与彗星富含铱元素,这是K-Pg时期有小行星撞击地球的有力证据。

约6500万年前,一颗直径10公里的小行星碎片,闯入地球的公转轨道,撞击在墨西哥尤卡坦半岛,形成希克苏鲁伯陨石坑,也造成了第五次生物大灭绝。

陨石坑整体略呈椭圆形,平均直径约有180公里,是地球表面最大型的撞击地形。

白垩纪晚期的含氧量是中生代最高的,会助长火势。碎片撞击后,完全蒸发,释放出相当于100兆吨TNT当量,数秒内,撞击体的碎片与再度落下的喷出物,造成了全球性的火灾风暴。

接着,强大的撞击波引发地震,造成大型海啸,席卷整个北美洲,正是这场海啸,瞬间吞噬了大批淡水鱼类、脊椎动物、树木、枝干、菊石贝类及其他的海洋生物的生命,它们的遗体就这样被遗留在北达科他州的地层内。

2019年4月4日,美国堪萨斯大学(University of Kansas)一支考古团队就在北达科他州,挖掘到一座埋藏着大量恐龙、鱼类与其他动物化石的大型坟场。这座坟场也成为小行星6600万年前撞击地球的重要证据。

所有的东西都以鲜活的形象方式被保存下来,没有被压扁或挤碎,反映了海啸的强度足以让生物们瞬间死亡。有些鱼类化石显然曾经吸入过与陨石撞击有关的喷发物,并算出化石表面附着物质的年代大约是6576万年前,与希克苏鲁伯陨石坑形成时间吻合。

这显示出来自墨西哥的震波是多么快,在数十分钟之内就来到北达科他州。

另外,还会引发全球火山爆发:大量的灰尘、大量的硫进入大气层,遮挡阳光,让气温迅速下降,造成全球性寒冬,加上日照量的下降,影响植物光合作用,导致植物大量消失,继而食物链顶端的植食性动物(埃德蒙顿龙、三角龙等)、肉食性动物(霸王龙)也跟着灭亡。

目前并没有证据表明白垩纪末期的恐龙有穴居和水生等习性,因此无法降低环境变动所带来的影响,作为陆地优势动物,恐龙面临着长期食物短缺的绝境。

最近几十年,关于恐龙是内温性动物的证据也日渐增多,大型的恒温动物需要吸收更多的营养物质,获取更多的能量,来维持自身的新陈代谢,因此当K-Pg事件发生时,整个食物链崩溃,需要大量食物的大型恐龙走向灭亡。

而由恐龙演化出来的分支——鸟类,也是内温性动物,却得以幸存(除了新鸟亚纲以外的原始鸟类均在白垩纪末灭绝)。或许是体型较小,所需食物较少,以及许多新鸟亚纲能够潜水、游泳、在水中与沼泽寻找庇护地、能够筑穴、生存在树洞或白蚁巢中,吃昆虫等,逃过K-Pg事件。存活下来的鸟类,迅速的占领了翼龙目的生态位,并演化成优势动物。(因此也可以说恐龙没有灭绝~~)

主龙类的另一个演化支——鳄形超目,有5个科幸存,但没有大型鳄类存活,如北美洲的恐鳄。

鳄类之所以能幸存,或许是因为属于变温动物*。与恐龙不同的代谢机制,可以让它们连续数个月不进食(参考现代鳄鱼);栖息地也与恐龙不一样,幸存的鳄类大多栖息于淡水与陆地环境,水生生态位与穴居的生活方式,让它们可以减少环境剧烈变动的影响。

(*注:鳄类的主龙类祖先,可能属于内温性动物或接近内温性,由于为了适应水中生活,不需要太高的代谢率,才从内温演化成变温。)

当然,在撞击事件的几十年后,大气中的硫酸气溶胶会完全沉降,日照量会重新上升。但是,如果当时曾发生过全球性的火灾风暴,大气层中的二氧化碳含量将上升,并在空气中的灰尘、微粒沉降后,继续造成短期的温室效应,还会造成酸雨。

在撞击事件存活的生物,一部分可能因为上述效应而死亡,比如具有钙质外壳的软体动物:菊石。以菊石为食的沧龙类,也逐渐走向灭亡。

——————————————————以下是缓慢灭绝事件观点。

1.白垩纪末期的恐龙种类与数量减少?

科学家认为在K-Pg界线层以下三米地区恐龙化石非常稀疏,这意味这大灭绝之前恐龙的种类和数量就持续减少,因此他们支持逐渐灭绝的看法。

但是马斯特里赫特阶(白垩纪最后的一个时期)的时间跨度只有坎帕阶的一半,如果用种类数量除以时间跨度,可知白垩纪末期恐龙多样性并不低。还有地理隔离的消除,如下图的北美洲内陆海道的消失,使北美洲成为统一的大陆。这些其实都是恐龙种类减少的原因。

2.鸭嘴龙类逃过大灭绝,存活到古新世?

支持恐龙灭绝是逐渐性的科学家宣称,在犹他州圣胡安河的白杨山砂岩层(Ojo Alamo Sandstone),发现了鸭嘴龙类的包括股骨在内的34块骨骼化石,附近有古新世的标准花粉,意味着这种鸭嘴龙类可能将成为幸免存活的演化。

但是,所有的恐龙遗骸都来自该地层的最底层Naashoibito地层,因此也有科学家认为这个地层沉积于白垩纪边缘的马斯特里赫特阶晚期。

另外,在2004年,论文“Tertiary Dinosaurs” in the Nanxiong Basin, Southern China, Are Reworked from the Cretaceous指出在中国南雄盆地发现的鸭嘴龙化石和蛋化石中发现有第三纪的花粉沉积。

但是有些人研究认为,上述这些鸭嘴龙类化石可能因为侵蚀作用,而被带离原本的地点,而在较年轻的沉积层中再度沉积。

3.德干暗色岩火山爆发

首先明白一个概念“溢流玄武岩省”,可理解为覆盖范围达几十万平方公里,高千米的岩浆海洋。

约6600万年前,印度南部发生了大量的火山爆发。这一连串的火山爆发持续了近三万年之久,其形成的玄武岩厚度超过2000米。德干溢流玄武岩省被估计最大面积为150万平方公里,相当于现在印度的一半面积,而后经由侵蚀作用与大陆漂移,形成现在的大小。

长期的火山爆发,喷出的气体,导致全球暖化,植物和动物开始缓慢灭亡。有证据指出在希克苏鲁伯撞击事件之前的50万年内,大气温度曾上升8 °。因此部分观点认为长期的火山喷发才是恐龙灭绝的主因,小行星的撞击只不过是加速了这个进程。

4.大型海退事件

在白垩纪马斯特里赫特阶(7000万-6600万年前)发生了中生代以来最大规模的海退。

海退:在相对短的地史时期内 ,海面下降或陆地上升,造成海水从大陆向海洋逐渐退缩的地质现象。

在世界各地的一些马斯特里赫特阶地层,最早的部分是海床,较早的部分是海岸地层,最晚部分则是陆相地层。这些地层没有因为造山运动而倾斜、折曲的迹象,因此最有可能的解释是海退。

大规模海退造成大陆架大幅消失,栖息在大陆架的海洋生物最丰富,因此海退可能会造成海洋生物的灭绝。然而,有研究显示,海退事件不足以让菊石灭亡。

大规模海退也使许多大陆海消失,例如北美洲的西部内陆海道(前几张图)。剧烈的地壳运动,造成海域的消失,也破坏了许多生物繁盛的海岸平原,也对海相生物群造成极大影响。

5.多重撞击事件

由于在K-Pg界线发现了数个疑似陨石坑的地质构造,因此产生多重撞击事件的灭绝观点。

除了著名的希克苏鲁伯陨石坑,还有乌克兰的波泰士陨石坑,直径24公里,形成时间约在距今6517万年前、北海的银坑陨石坑,直径20公里,形成时间约在距今6,500万年前到6,000万年前。位于印度外海的湿婆陨石坑,当时位于特提斯洋,也是多重撞击事件的可能陨石坑之一。

但有研究指出,湿婆陨石坑构造也有可能并非是撞击的产物,而是超大规模火山活动的遗迹(上文提到的德干溢流玄武岩省。包括在英国外海的银坑陨石坑,也有人认为实质上是地层的陷落构造。

除了墨西哥湾的希克苏鲁伯陨石坑,其余的陨石坑成因仍在争论之中。

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最后,我支持非鸟类恐龙灭绝的主因是小行星撞击墨西哥湾,你们可以打(zan)我了!