快看點丨恐龍蛋研究揭示恐龍滅絕新機制

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恐龍是公眾最為熟知也最為著迷的一類古生物，其滅絕之謎便是成為人們關注的熱點。除了人們熟知的各種恐龍滅絕假說之外，科學家一直沒有停止找尋恐龍在地球上消失的原因。其實，要破解恐龍滅絕之謎，最為核心的還是要依托于恐龍在地球上生存的時空記錄，但由于陸相地層記錄的不完整性和區域差異，給這一問題的解答造成了全球對比上的困難。

近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、中國科學院地質與地球物理研究所和中國地質大學（武漢）等單位人員組成的科研團隊對陜西山陽盆地開展了系統的古生物學、磁性地層學、旋回地層學等工作，為解答恐龍滅絕之謎提出了新的認識。日前，該項研究作為封面文章發表在國際綜合性學術期刊《美國科學院院刊》（PNAS）。

陜西山陽盆地是我國為數不多的具備研究晚白堊世－古新世恐龍滅絕之謎的陸相盆地。自20世紀七八十年代以來，西北大學薛祥煦教授領銜的地學前輩們在秦嶺東部地區陸續發現了晚白堊世恐龍骨骼、恐龍蛋和古新世哺乳動物，并初步建立了該地區白堊系－古近系的陸相地層框架，為開展相關的科學研究奠定了基礎。

恐龍蛋作為恐龍在地球上繁衍生息的主要載體，不僅可以反映恐龍的繁殖習性，同時其在地層中的富集埋藏規律很好地反映了恐龍生存時期的古環境信息。研究團隊在山陽盆地晚白堊世山陽組系統采集了1000多件原位埋藏的恐龍蛋和蛋殼標本，恐龍蛋類型主要為瑤屯巨形蛋、長形長形蛋和坪嶺疊層蛋，其母體恐龍分別為竊蛋龍類和鴨嘴龍類，這與山陽盆地恐龍骨骼化石所代表的恐龍類型十分吻合，另外該盆地內還產有少量的暴龍類骨骼。恐龍蛋和恐龍骨骼表明當時盆地內的恐龍多樣性處于一個相對較低的水平。

白堊紀末期山陽盆地生活的三種主要恐龍類型：竊蛋龍類、鴨嘴龍類和暴龍類（趙闖 繪）

為確定山陽盆地恐龍化石所在地層的地質年代，團隊在山陽盆地開展了詳細的磁性地層學、生物地層學和旋回地層學研究。研究人員在山陽盆地的4個代表性剖面上采集了3538塊古地磁定向樣品，經過對樣品古地磁實驗結果分析確定了9個極性帶。在山陽盆地中可識別出一層由礫巖層和富含綠色圓斑層組成的標志層，該標志層之下出現了大量原位埋藏的白堊紀恐龍化石，而標志層之上出現了古新世特有的階齒獸類，據此可確定該標志層是白堊紀到古近紀的過渡地層，包含白堊紀－古近紀界線（KPB）。該標志層內的古地磁樣品均記錄負極性（R2），因此可將該負極性帶（R2）唯一對應于第29個負極性期（C29r）（前人研究表明KPB位于C29r）。C29r極性期的年齡為6638萬年到6570萬年，山陽盆地中記錄這個極性（R2）的地層年齡就可以精確限定。區域地質背景分析表明山陽盆地在晚白堊世到古近紀期間沒有經歷大的構造活動，其沉積地層基本連續。因此，可將其余的8個極性帶分別對應到標準的地磁極性序列，從而確定山陽盆地不同層位的地層年齡。

為進一步提高地層的年齡精度，研究人員在山陽盆地內以5厘米間隔連續采集了5466塊巖石標本，利用天文軌道調諧方法在磁性地層學結果基礎上對地層年齡進行了10萬年分辨率的劃分。至此，研究人員獲得了山陽盆地44個連續恐龍蛋化石層位的高分辨率年齡，為分析白堊紀末期恐龍多樣性的變化及其驅動因素提供了可靠的年代學基礎。

年代學結果顯示山陽盆地恐龍化石分布的時限是6824萬年到6638萬年前，表明山陽盆地內的恐龍多樣性在其滅絕前的約200萬年間一直處于比較低的水平。綜合秦嶺東部其他晚白堊世盆地，以及山東萊陽、廣東南雄等地發現的恐龍化石，研究人員發現在7200萬年前后中國的恐龍多樣性有一個明顯的降低趨勢，這與北美西部的恐龍化石分布特征有相似之處，因此該研究認為恐龍多樣性在晚白堊世的降低很可能是一個全球性現象。

這項研究結果為我們認識恐龍的滅絕過程和機制提供了新的依據和視角。恐龍屬于卵生動物，恐龍蛋的孵化成功率直接決定了恐龍種群的繁盛與否。恐龍蛋的孵化需要合適的溫度、濕度甚至二氧化碳濃度。因此，該項研究認為，在晚白堊世時期，隨著自然生態系統和恐龍自身的協同演化，恐龍多樣性發生了持續性衰退，降低了恐龍這個類群的環境適應能力，并導致其無法從由德干火山爆發或小行星撞擊等重大災害事件所引起的環境劇變中生存和復蘇，從而最終走向滅絕。

標簽： 恐龍滅絕 研究人員 磁性地層學