科學家確認引起白堊紀末大滅絕的小行星撞擊事件發(fā)生在當時的春季或者夏季，春季的可能性較大。

在佛羅里達大西洋大學（FAU）研究人員、以及一支國際科學家團隊的帶領下，一項突破性研究確定了6600萬年前導致恐龍滅絕的?？颂K魯伯小行星撞擊地球的確切時間。在那一年的春季，原本是新的一年、新的開始，恐龍長達1.65億年的統(tǒng)治宣告結(jié)束，整個地球的進化歷程也就此改變。此次研究結(jié)果已發(fā)表在《科學報告》期刊上，大大增強了我們追溯地球生命毀滅初期階段的能力。此次研究的高級作者羅伯特?德帕爾瑪（FAU查爾斯施密特理學院地質(zhì)科學兼職教授、曼徹斯特大學博士生）和第二作者安東?奧雷尼克（FAU地質(zhì)科學副教授）對這項研究做出了巨大貢獻，極大增加了我們對這起導致恐龍滅絕的撞擊事件的了解。

6600萬年前的白堊紀末小行星撞擊北美是產(chǎn)生了超級海嘯，殺死并掩埋了魚類、哺乳動物、昆蟲和多種恐龍，這是地球最近一次集群大滅絕災難的第一批受害者。 圖片來源：羅伯特·德帕爾馬。

“時間在許多生物功能中都扮演了重要的角色，比如繁殖、捕食策略、宿主-寄生蟲關系、季節(jié)性休眠、繁育規(guī)律等等?！钡屡翣柆斨赋?，“因此一場全球性災難事件發(fā)生時在一年中所處的時間會在很大程度上影響其對生命的沖擊程度。因此在針對白堊紀末大滅絕的研究中，?？颂K魯伯小行星撞擊地球的季節(jié)一直是個關鍵問題。在此次研究之前，這個問題的答案一直懸而未決。”

幾十年來，我們只知道?？颂K魯伯小行星在6600萬年前撞上了墨西哥尤卡坦半島。這次撞擊引發(fā)了地球歷史上的第三次大滅絕事件，極大影響了全球生物圈，甚至與當前的全球生態(tài)危機直接相關。但關于撞擊發(fā)生后的具體細節(jié)、以及此次事件如何導致了全球物種大滅絕，我們掌握的信息一直非常模糊。

圖為在北達科塔遺址現(xiàn)場的德帕爾瑪（左）和奧雷尼克（右）。

此次研究其實早在2014年便已開始，應用了多種傳統(tǒng)與尖端科技，將一系列線索一一拼湊起來，最終判斷出了?？颂K魯伯小行星撞擊地球時所處的季節(jié)。德帕爾瑪特意考察了美國北達科塔州的塔尼斯化石遺址（全世界細節(jié)最多的白堊紀-古近紀分界遺址之一），尋找此次滅絕事件的內(nèi)部運作機制。在建立新學術(shù)橋梁的同時，此次研究還提供了許多重要的新數(shù)據(jù)。

塔尼斯魚（Tanis）一歲以下幼魚死亡的估計年表。A-C，編譯了現(xiàn)代魚類分類群（多齒目、鱘科、阿米科），相對于產(chǎn)卵后時間跨度的體型范圍。在早期產(chǎn)卵（ES）和晚期產(chǎn)卵（LS）起始點之間用括號括住該生長數(shù)據(jù)，給出了相對于給定體型（陰影區(qū)域）的可能的季節(jié)性終點的全譜。塔尼斯魚的標本廣泛分布在早春至夏末之間。相關的重疊區(qū)域進一步細化了這一點，將死亡時間確定為春末夏中。

“北達科塔的這處遺址為我們提供了許多令人激動的新信息。在開展了大量艱苦的分析工作后，從此處收集的實地數(shù)據(jù)向我們提供了極其豐富的細節(jié)，不僅讓我們可以詳細了解到白堊紀和古近紀交界時發(fā)生了什么，還弄清了發(fā)生的時間。”奧雷尼克指出，“最神奇的是，有多條相互獨立的證據(jù)線都清晰地顯示了6600萬年前的那顆小行星撞擊地球時是什么季節(jié)?？茖W最了不起之處在于，它讓我們可以從不同的角度和精度重新考察那些看似廣為人知的事實和事件，從而促進我們對自然界的認識和理解。此次研究還證明，就算在21世紀，地質(zhì)學和古生物學也仍有許多真相尚待發(fā)現(xiàn)。”

在2019年由德帕爾瑪帶領的一項研究中，研究團隊利用放射性定年法、地層學、花粉化石、標志化石、以及富含銥的黏土層位置，確定了塔尼斯遺址正是在希克蘇魯伯小行星撞擊地球時形成的。

季節(jié)性昆蟲行為的相關范圍、根據(jù)一歲以下魚類化石大小范圍推斷的一年時間以及組織學數(shù)據(jù)）為白堊紀末大滅絕撞擊事件提供了精確的時間估計。

同一項研究還表明，大量地下水在撞擊后涌出，導致沉積物迅速下沉，不僅準確記錄了事件發(fā)生的時間，還保存了大批白堊紀和古近紀交界時期死亡脊椎動物的遺骸。這堆被緊緊壓在一起的植物、動物、樹木和小行星碎片為我們提供了一個得天獨厚的機會，可以借此弄清白堊紀-古近紀交界事件的詳細情況、遭此劫難的生物群、以及它們生前居住的環(huán)境。

“化石記錄是我們了解生物對全球性災難反應的關鍵。不弄清這些信息，我們面臨現(xiàn)代災難事件時就很難正確應對?！钡屡翣柆斨赋?，“何況我們目前已經(jīng)逼近了又一次全球性生物災難的邊界，這些化學記錄對我們更顯得尤為重要?！?/p>

在此處考古遺址中發(fā)現(xiàn)的魚骨化石的獨特結(jié)構(gòu)和生長紋就像二維碼一樣，顯示分析的所有魚死亡時都處于春夏生長期。對生長紋開展的同位素分析也證實了這一點。

該團隊還列出了多條證據(jù)線，為自己的發(fā)現(xiàn)提供了進一步支持。對幼魚化石的分析采用了一種名叫“同步加速器-快速掃描X射線熒光（SRS-XRF）”的尖端技術(shù)，由斯坦福同步輻射光源（SSRL）開展，為我們提供了一種確定沉積物形成季節(jié)的全新方法。

通過比較這些化石中最幼齡的魚的身體大小、以及現(xiàn)代魚類的生長速度，該團隊推測出了這些魚被埋入地下時大約已經(jīng)孵化了多久。他們再將這一信息與現(xiàn)代魚類的產(chǎn)卵季節(jié)比對，推斷出了塔尼斯遺址沉積物形成時所處的季節(jié)范圍。結(jié)果為春季到夏季之間，與魚骨顯示的結(jié)果相吻合。

“像這種偉大發(fā)現(xiàn)的美妙之處在于，它為科學界、乃至整個世界都提供了一個寶貴的機會?！钡屡翣柆斨赋?，“它不僅回答了許多重要的問題，還點燃了新的靈感火花，促使我們不斷向前。”

在塔尼斯遺址處開展的研究還遠未完成，接下來還將開展其它項目，希望能為我們揭露這段關鍵時期的更多細節(jié)。除了本文中這支主研究團隊外，還有來自其它研究機構(gòu)的多名研究人員也對該遺址展開了考察。這項大規(guī)模合作在短時間內(nèi)絲毫沒有結(jié)束的跡象。

本文來自“新浪科技”，作者：葉子，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關鍵詞： 小行星 北半球 正處于