恐龍之后的幸存者

葉青青

災難性的毀滅

在北美的山谷里，正在發(fā)生著一場驚心動魄的角斗。高2.6米，體重達到8噸的兩只雄性三角龍，在為交配權(quán)大打出手，它們用頭角相互頂撞，發(fā)出沉悶的嘶吼聲，沉重的腳掌踩在地上，震落了周圍樹木的葉片。一只三角龍敗下陣來，氣惱地嘶吼一聲，跑遠了。勝利者滿意地注視著這一切。

但好景沒有太長，一場始料未及的災難發(fā)生了。一個巨大的火球從天邊出現(xiàn)，迅速飛來，亮度陡然增加，強光灼傷了三角龍的眼睛。在三角龍還沒弄清究竟發(fā)生了什么時，火球撞到了地面，產(chǎn)生的熾熱高溫讓三角龍的皮膚水分瞬間汽化蒸發(fā)。這一切發(fā)生得如此迅速，撞擊點周圍的生物都難以幸免……

這就是科學家們還原的6500萬年前小行星撞擊地球的一幕。這次撞擊產(chǎn)生了100萬億噸TNT炸藥的爆炸當量，大約相當于二戰(zhàn)期間投擲在日本廣島的原子彈爆炸威力的70億倍！這一撞擊力量如此之大，以至于攪動了深層巖石，沉積巖幾乎變成了液態(tài)，巖浪涌進隕石坑內(nèi)，形成了比喜馬拉雅山還高的山脈。幾分鐘之后，山脈倒塌了，在隕石坑壁內(nèi)側(cè)留下了一個在地質(zhì)學中被稱為峰環(huán)的特殊巨型環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這樣的峰環(huán)結(jié)構(gòu)在其他星球上很常見，但在地球上，希克蘇魯伯隕石坑是唯一擁有峰環(huán)且保存完好的。

不過，在撞擊點周圍1000千米內(nèi)，幾乎很難有幸存者能目睹這一“造山”奇觀。爆炸后產(chǎn)生的脈沖波，比音速還快地穿越空中，撕裂著周圍的物體，即使30噸重的恐龍也會被拋向天空。生物們還會在幾秒內(nèi)被巨大的輻射熱死、強烈的地震殺死。

一些距離比較遠的生物們或許可以躲過一劫，但他們沒法躲得更久。8分鐘后，因撞擊濺射到空中的數(shù)以噸計的巖石碎屑開始下落，幸存者再次受到了致命一擊。40分鐘后，被蒸發(fā)的巖石物質(zhì)已經(jīng)隨著膨脹的高溫氣體彌漫在地球的上空，隨著冷凝作用的進行，這些物質(zhì)凝結(jié)成粒徑小于一毫米的球粒，從高空墜落。這些球粒所攜帶的動能是巨大的，大約有兩千萬兆噸，在下降過程中，所有這些能量都將轉(zhuǎn)化為熱量，整個地球下起了一場高溫“球粒雨”。

熾熱的球粒使得大氣層急劇升溫，墜落之后又點燃了植被，將地球變成了一個超級大火爐，可以想象，許多暴露在外的大型恐龍將會立刻被燒死，而任何非地下或非水中的生物，將忍受持續(xù)幾個小時的異常高溫的烘烤。

巨大海嘯與海水酸化

即便是在海洋里，生物也會面臨巨大挑戰(zhàn)。劇烈的碰撞產(chǎn)生了強度大于10.8級的地震，震波會引發(fā)巨大的海嘯，高90米的海墻會在幾秒間淹沒陸地。最初，研究者以為只有撞擊點附近的墨西哥灣才會有巨型海嘯，但令人驚訝的是，在距離撞擊點幾千千米遠的美國蒙大拿州地獄溪地層，科學家們也找到了巨型海嘯的證據(jù)：白堊紀時期墨西哥灣魚群的尸體化石。

但科學家們怎么知道這些魚是死于這次撞擊前，而不是在很久之前就已經(jīng)死去了呢？科學家們檢查了它們的腮，這些史前魚群里腮塞滿了撞擊后產(chǎn)生的玻璃隕石碎片，說明它們在撞擊發(fā)生時還活著，隨后巨大的海嘯，將它們連同海底沉積物重重地拋向了陸地。在含有魚群化石的海嘯沉積物中，科學家們還有另一個驚人的發(fā)現(xiàn)：兩種恐龍化石殘骸，在海嘯發(fā)生之前，這些恐龍還活著，還在試圖逃跑，但隨后很快被海浪攜帶的沉積物活埋。

海洋生物面臨的第二個挑戰(zhàn)是海水酸化。小行星撞擊的區(qū)域是富含硫的碳酸鹽巖，隨著大部分巖石氣化蒸發(fā)，富含硫酸鹽的氣溶膠進入到平流層，導致雨水和海水變酸。海水酸化，會殺死許多依賴于碳酸鈣的生物。而這種氣溶膠需要至少十年的時間才能消散，導致許多浮游植物以及依賴它們而活的海洋生物的滅絕。

地球進入核冬天

野火肆虐、超級地震、海嘯，強大的陣風攪動著大氣，碎片從天上落下，撞擊產(chǎn)生的煙塵和塵埃，籠罩著整個地球。一連串災難讓地球死氣沉沉。現(xiàn)在，在遠離撞擊點的地區(qū)，也許還有許多幸存的植物和動物，經(jīng)過幾天的炙熱天氣，沒有那么熱了，但它們將迎來另外一個長期的災難——核冬天。

研究者預計，撞擊事件和大火，產(chǎn)生了高達700億噸的煙塵。遮天蔽日的塵埃基本上阻隔了所有陽光，整個地球陷入漫長的黑暗。兩年時間里，沒有光線到達地球表面，全球氣溫平均驟降了16℃，北極冰向南擴散。

漫長的黑暗冬夜阻斷了植物的光合作用，浮游植物群消失，導致水生生態(tài)系統(tǒng)完全崩潰。陸地植物死亡，植食動物們相繼死亡。而當植食動物大量死亡，食肉動物也很快步它們的后塵。經(jīng)過這無數(shù)的磨難后，在陸地上，沒有任何體型超過浣熊大小的生命存活了下來。

這一段灰暗的時期，在化石里留下了清晰的印記。大量碎屑塵埃物下沉，在整個地球表面覆蓋了厚厚的一層。這層物質(zhì)成了“白堊-早第三紀的”分界層。在這一層的下方，你會發(fā)現(xiàn)到處都是恐龍化石、白堊紀時代的動植物化石，而在這一巖層的上層，你很難再找到它們的蹤影。

另一個犯罪團伙

但在撞擊發(fā)生之前，地球上的生命或許已經(jīng)受到了威脅。在法國西南部和其他地方，一個研究小組發(fā)現(xiàn)，在小行星撞擊之前，沉積物中有大量的汞。在這一層沉積物中，還有另一條線索：恐龍時代的浮游生物化石。奇怪的是，與健康的貝殼不同，這些化石貝殼很薄，而且表面開裂。種種跡象表明，在撞擊事件發(fā)生之前，在遠離撞擊點的地球另一端，地球或許已經(jīng)遭遇了一場災難性事故——印度德干火山噴發(fā)。

根據(jù)德干火山巖中的鋯石記錄，研究者確定了這次噴發(fā)的起始時間。大約在6625萬年前，德干火山開始了多次的大規(guī)模噴發(fā)，爆發(fā)排放了大量的二氧化碳和有毒氣體，導致了當?shù)鼐植繗鉁厣仙?.8℃和部分物種滅絕。但還只是開始。

當小行星撞擊事件發(fā)生后，地震沖擊波傳遍整個地球，余震持續(xù)好幾個月。在這一期間，地殼板塊撕裂，余震觸動熔巖，迫使它們穿過新出現(xiàn)的地殼裂縫，噴發(fā)出來。全球許多火山都開始了猛烈的噴發(fā)。德干火山也不例外，德干火山噴發(fā)得更加劇烈，在這次撞擊之后又持續(xù)噴發(fā)了50萬年。在75萬年間，德干火山總共噴發(fā)了大概150萬平方千米的熔巖、9900萬～1.78億噸的汞，以及大量導致氣候變化的二氧化碳和二氧化硫。

火山氣體導致氣候變化，改變了地球溫度和海洋酸性，地球大氣也變得渾濁，使許多海洋生物中毒，并且也會使得陸地生物窒息。

所以，在撞擊事件發(fā)生前，地球上的生命也許已經(jīng)感受到了生存壓力。火山噴發(fā)和小行星撞擊，這兩種災難性事故都會導致一些物種滅絕，但全球大規(guī)模滅絕事件應該是這兩個災難性事故共同造成的。

恐龍之后的幸存者

小行星撞擊地球后，產(chǎn)生了一波又一波毀滅性災難。這些災難在短時間內(nèi)消除了地球上的大部分生命。在陸地上，任何超過25千克的生物都沒法存活下來。在海洋中，蛇頸龍、魚龍和滄龍等水生爬行類動物、90%的藻類物種和大量的無脊椎動物也都滅絕了。據(jù)估計，地球上75%的物種都消失了。

但一些動物卻通過了考驗，今天生活在地球上的一切生物都可以將其祖先追溯到這些幸存者身上。這些幸運兒是誰？它們又有什么獨特的本領？

可以想象的是，如果要在一連串的毀滅性災難中存活下來，幸存者需要具備一些獨特的身體構(gòu)造和技能，比如一個小身體、水生生活。這不難理解，小動物可能會更容易找到庇護所，它們所需的食物比大型動物所需的食物要少。而生活在水中的動物可以借助水體的掩護，抵擋住極端天氣。

所以，在動物中，水生動物、兩棲類動物、體形較小的陸生動物會有更大的存活幾率。而在中生代，為了躲避恐龍，哺乳動物大多體型非常小巧，很少有哺乳動物比老鼠大，這些哺乳動物，早已經(jīng)習慣了在晚上狩獵，居住在樹叢中或地下，所以不少哺乳動物也躲過了一劫。

雖然動物們抵擋住了氣候的災難性變化，但并不意味著它們現(xiàn)在安全了。經(jīng)過了幾天熾熱的“烘烤”后，地表溫度現(xiàn)在已經(jīng)恢復到可以承受的水平，這些幸存者從洞穴中或水面中出來活動時，會發(fā)現(xiàn)另外一個問題：沒有了食物。

不挑食，才能存活下來

災難之后，即使有一些恐龍借助洞穴掩護，躲避了高溫天氣，但地球上幾乎沒有植被，也沒有大型的肉食動物，它們也會餓死。不過，另一批動物們依舊設法找到了食物，它們就是食腐動物、雜食動物和食蟲動物。

當動物們大量死亡，尸骸會堆積在地表上，有的還會隨著雨水流入到河流和湖泊，為食腐動物提供豐富的食物來源。這些食腐動物就包括一些昆蟲、蠕蟲和蝸牛、魚類。食腐動物反過來又為幸存下來的哺乳動物、鳥類等等提供食物。在世界末日之后，食物鏈又重新建立了起來。

不過，光吃食腐動物可不夠。為了生存，許多幸存下來的動物吃的食物非常雜。例如，有喙的鳥類恐龍可能還會以種子為食。這種高熱量的食物，可以為鳥類提供數(shù)十年的營養(yǎng)。其他鳥類恐龍，比如有些有尖銳的牙齒，但沒有喙的，就沒法吃到種子，這可以解釋為什么它們滅絕了，而它們的親戚——現(xiàn)代鳥的祖先則幸存下來了。

昆蟲也只是哺乳動物的一種食物來源，許多早期的哺乳動物們除了進化出了適合咀嚼昆蟲的尖而銳的牙齒外，它們的嗅覺還很靈敏、四肢強壯，前后肢的指頭上都長有堅硬的爪子，這讓它們不但可以在樹上和地面捕食昆蟲、鳥蛋和小動物，還能用前肢挖出泥土中的植物根莖。

而白堊紀時期的食草動物，它們的口角扁平，并不適合咀嚼昆蟲，所以，撞擊事件發(fā)生后，沒有任何純食草動物存活下來。

一些“挑食”的動物下場更為悲慘。例如浮游植物在這次撞擊事件中，幾乎全部滅絕了，這也導致石藻和軟體動物（包括菊石、厚殼蛤類、淡水蝸牛和貽貝），以及以浮游植物為食的海洋生物要么物種遭受了重大損失，要么完全滅絕。相比之下，史前鱷魚和身長達9米的鱷龍（類似鱷魚的爬行動物）這兩種史前大型爬行動物、雖然體格龐大，看似不好存活，但它們都是水陸兩棲動物，能找到大量腐爛的動物尸體，反而幸存了下來。今天，鱷魚們依舊可以在沒有食物的情況下存活數(shù)月，而它們的幼仔很小，生長緩慢，在最初的幾年里主要吃無脊椎動物和死去的生物遺骸。這些特征正是繼承自白堊紀末期的史前鱷魚。

在陸地動物中，也有類似的情況。一些昆蟲能吃許多不同種類的植物，或者以腐爛動植物為食。其他昆蟲則非常挑剔。例如，潛葉蛾通常只吃一種植物物種或幾種與主食植物密切相關的物種，這使得潛葉蛾沒有在災難中幸存下來。

末日之后的繁榮

在撞擊之后，幸存下來的動物們，生活并不容易。不過，它們很快就會迎來一個新的發(fā)展機會。由于捕食者和競爭對手較少，有大量的生態(tài)空缺位，這些在恐龍陰影下生存的動物們開始繁榮起來。

一個典型例子就是哺乳動物。哺乳動物有很好的適應環(huán)境的能力，它們頭腦發(fā)達，能夠支配行動。身體恒溫，能夠抵抗環(huán)境的溫度變化。恐龍孵化幼崽直至長大成年需要很長時間，在遭到災難性事件后，其種群數(shù)量無法快速恢復。早期哺乳動物在這方面則占據(jù)明顯優(yōu)勢，它們后代的出現(xiàn)只花了幾個星期的時間，這使它們在種群恢復上擁有明顯優(yōu)勢。所有這些，都為哺乳動物的壯大發(fā)展提供了自身的優(yōu)勢。

進入新生代后，包括人類、大象在內(nèi)的胎盤哺乳動物成為哺乳動物大家族的主流。研究者發(fā)現(xiàn)，胎盤類哺乳動物在白堊紀晚期進化出來，演化速度在白堊紀大滅絕之前還比較平穩(wěn)，但在滅絕事件發(fā)生后，它們的進化速度比之前快了三倍，并成為新生代地球的主宰。今天，超過5400種不同的哺乳動物物種分布在世界各地。

而在爬行動物中，有鱗目成了最大贏家。有鱗目顧名思義指的是那些體表被角質(zhì)鱗片覆蓋的動物，包括所有的蜥蜴和蛇。在侏羅紀時期，有鱗目動物占據(jù)了許多生態(tài)位，當白堊紀滅絕事件發(fā)生時，許多陸生的有鱗目也滅絕了，但有鱗目只花了1000萬年的時間，就迅速恢復了種群。到今天，現(xiàn)存有鱗目物種已經(jīng)達到了8000種。

所以，恐龍時代的終結(jié)并不是地球生物的終結(jié)，對于另外一些動物來說，特別是哺乳動物，正因為恐龍消失了，我們才會有機會成為今天的地球主宰。