恐龍滅絕或由雙重因素導致

火山噴發或導致恐龍滅絕 （圖片由作者提供）

江西武寧縣一工地日前挖出疑似恐龍蛋化石，專家經蛋殼切片分析和實地勘測后判斷確為恐龍蛋化石，其埋藏年代為晚白堊世早中期，距今約9500萬年至8000萬年。這對于研究晚白堊世贛北地區的古氣候，以及恐龍分布狀態和棲息方式有非常重要的意義。

距今6600萬年前，地球進入白堊紀末，生物大滅絕的悲劇再次發生。恐龍作為中生代的霸主也在這場全球性的生物大滅絕中灰飛煙滅，退出演化歷史舞臺。究竟是什么原因導致恐龍滅絕的？

【資料圖】

各種爭論層出不窮

20世紀80年代，美國地質學家路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨和沃爾特·阿爾瓦雷茨父子等在美國《科學》雜志上發表文章，稱他們在意大利、丹麥等地白堊系/古近系的界線黏土中發現了外來隕石特征的銥元素的高度異常現象，并提出曾經不可一世、占領大陸各個生態領域的恐龍是由于一顆小行星撞擊地球導致滅絕的假說。

自那以來，研究恐龍滅絕持續不斷，熱情不減。對于這場大滅絕的假說層出不窮，不下幾十種。爭論已超越了生物學和古生物學的范疇，擴展到了天體物理學、天體化學、構造地質學、海洋科學、地球化學、地球物理學等領域。有人從恐龍自身因素探究，如恐龍繁殖受挫、恐龍自身免疫系統欠缺等。有人則從外部環境探究分析。例如，小行星撞擊、德干火山噴發、地球氣候強烈變化、天體強烈影響、地球磁場倒轉等。

雙重因素導致滅絕添證據

近年來，恐龍滅絕原因的探討又有新的進展，提供了更多詳實的證據。

美國密歇根大學和佛羅里達大學研究人員使用最新一項技術——碳酸鹽二元同位素古溫度測定法，對在南極西摩島找到的遠古貝殼類生物化石的化學成分進行了分析。科學家據此重建滅絕事件當時的南冰洋海洋溫度，發現南冰洋海洋溫度曾出現兩次驟然升溫的峰值。重要的是，這兩次驟然的升溫峰值與印度德干超級火山噴發和墨西哥尤卡坦半島小行星撞擊時間相符。

研究結果表明，在第一次加熱事件中，南冰洋溫度升高了7.8攝氏度，很可能是印度德干地盾火山地區釋放大量二氧化碳氣體造成的。第二次加熱事件相對較小，出現在15萬年之后，大約是墨西哥希克蘇魯伯隕石坑形成的時候，水溫平均上升了約1.1攝氏度。因此，科學家指出，最新溫度記錄證實印度超級火山噴發活動、小行星碰撞事件與滅絕峰值具有直接關聯，也就是說，白堊紀末生物大滅絕是由火山大規模噴發和小行星撞擊雙重因素導致的。

今年7月，中國科學院南京地質古生物研究所科學家與天津大學、中國地質大學教授合作，利用山東省跨越白堊系/古近系界線的兩口鉆井的巖心資料，并基于高精度的生物地層學、古生態學和地球化學方法，詳細研究了德干火山首次噴發在東亞的記錄，以及湖泊環境和生物群對此事件的響應。

研究團隊發現，火山噴發釋放大量的汞會記錄在地層中，因此汞記錄被廣泛用作火山活動的示蹤劑。對兩個鉆孔樣品的分析表明，在白堊系/古近系界限之前的馬斯特里赫特期末期變暖事件期間都表現出強烈的汞富集。

研究團隊還進行了碳同位素和古生物學研究，發現無機碳同位素同時發生強烈負偏，表明徳干大火成巖省的主要脈沖對汞和全球碳循環有巨大影響。同時，兩個湖泊生物群對變暖事件有明顯的響應，膠萊盆地和平邑盆地的輪藻、介形類成種作用明顯，生物多樣性升高。而在海洋中，浮游有孔蟲屬種則發生部分滅絕、侏儒化、災難物種盛行的現象。這些都表明，白堊紀末馬斯特里赫特期末期變暖事件與德干火山首次噴發有著強有力的耦合關系，對湖泊環境和生物群也造成了明顯的影響。

為全球變暖提供參考和啟示

白堊紀時期是全球火山最大規模、頻繁噴發的時期，不僅有海底火山噴發，也有陸地火山噴發。不僅印度次大陸發生火山持續不斷和大規模的噴發，太平洋沿岸的日本及我國東部沿海，北自黑龍江，南至海南島，特別是浙江全省及部分福建地區，火山活動也很頻繁，斷斷續續的火山噴發，使浙江全省堆積了巨厚火山巖系地層。著名的雁蕩山系就是由中生代白堊紀的火山爆發，并經斷裂深切、抬升、崩落等地質作用所形成。

印度德干火山和世界其他地方的火山活動使地球處于相對溫暖的氣候條件，而這種變暖可能使全球生物地球化學循環更接近于溫室環境失控的臨界點。這可能是白堊紀末期大滅絕發生的背景條件。

總之，白堊紀恐龍滅絕的研究結果，為人類了解火山碳排放與溫室地球之間的關系提供了新的證據，也為理解當今全球變暖對湖泊環境和生物群的影響提供了參考。人類可持續發展需要從地球歷史的災變事件中獲取警示和有益啟示。

（作者系中國科學院南京地質古生物研究所研究員、南京古生物博物館名譽館長）

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