恐龙灭绝与气候变化
在侏罗纪时,恐龙是称霸世界的佼佼者,天上飞的有翼龙,海里游的有鱼龙,陆地上爬的有剑龙、鸟龙、霸王龙……,它们既有吃“草”的龙,也有食“肉”的龙。在当时的地球上,恐龙占据了海、陆、空三度空间的各个领域而得以全面发展。这说明当时地球上的自然环境——包括气候气象条件、地理(江、河、湖、海)环境、繁茂的植物等,都极其适宜于恐龙生存和繁衍。在这种极佳的环境条件下,任其繁殖、生长。从恐龙的个体体型和重量诸方面,不同种类的恐龙都充分展示了自己的生态适应能力,可以说达到了为所欲为、肆无忌惮的地步,例如我国四川出土的马门溪龙,体长约22米,体重可达到30~40吨。
这一显赫于地球、经历了漫长岁月的庞然大物,为何在短短的一个时期内,突然遭到了灭顶之灾而悄然离去,永不复返呢?这一千古之谜引起了地质学家、生物学家、天文学家、气象学家和地理学家们的极大研究兴趣,于是众说纷纭,各抒已见,提出了有关恐龙绝灭的许多假说。这些假说可以归纳为两大学派:一派为“地内”派,即恐龙的绝灭主要是由于地球自身的原因引起的,这些原因主要有海平面的升降变化,气候干旱、气候变冷、洋流及海水成分变化,火山活动及地球地磁极性反转等,这些原因都会引起地球上生物的大量死亡。实际上,地球上与恐龙同时代的许多生物都伴随恐龙灭绝而绝灭了,这是一次生物普遍性绝灭的事件,只是由于许多生物门类个体小,不足以引起常人的重视罢了;另外一派为“地外”派,他们认为地球以外的宇宙环境的变化才是生物绝灭的根本原因。诸如超新星爆发、太阳耀斑爆发、小行星撞击或彗星碰撞等事件,也有人提出地球所在太阳系与银河系相对位置的改变等,这些因素都会造成地球上生物灭绝。
在这诸多的原因之中,气候变迁的因素似乎更令人信服。翻开地球漫长的发展历史可知,地球上原先各自分离的各大陆板块(欧亚板块、南极板块、印度板块、澳洲板块、非洲板块、美洲板块等),在中生代早期二叠纪时都联在一起,形成一个统一“泛大陆”,其周边为一个统一的“泛大洋”(古太平洋)所包围,这个泛大陆地质学家称之为“潘加亚(Pangaea)联合大陆。”由于泛大陆是一个整体,原先各自分离的大陆之间的大洋消失了,这就造成许多生物生态空间的改变、缩小或者消失,生物间出现了争夺海域空间的“战争”,许多弱小的生物被强大者战胜而遭淘汰,从而走向灭亡。由于恐龙类占据着三度空间,还有一定的生存环境可作回旋,没有很快被淘汰。但随着联合古大陆逐渐靠近赤道,当时气候干旱而炎热,许多湖泊、河流被蒸干或缩小,恐龙也很快丧失了栖息的乐园,不得不拥挤在少数的湖泊里。我们知道恐龙是地球上的庞然大物,特别是侏罗纪时它们的身体非常庞大,而头很小,头小嘴就小,要靠这样小的头和口去维持其庞大的身躯,一方面必须整天不停地觅食,以维持生命,另一方面要依赖于水体来支撑笨重的身体(减轻重力),唯一的办法就是成天“泡”在水中才行。恐龙属于冷血型动物,要靠外部的气候调节体温,天气过于干旱炎热与寒冷都不利于恐龙生存。
侏罗纪时,联合古大陆开始分裂,到白垩纪晚期加速分裂,而且气候逐渐变冷,全球海平面下降,陆地面积增大。尽管当时湖泊比较发育,但由于气候变冷,使恐龙无躲藏身体之地,举步维艰,这大大地影响了恐龙的繁育和生存。在这种情况下,恐龙只好一步步走向灭亡,直至最终从地球上消失。近年来在河南南阳和湖北郧县发现了成窝状未孵化的恐龙蛋化石,很可能是由于白垩纪晚期天气变冷所致。有些学者曾对恐龙蛋的蛋壳进行了研究,蛋壳是由乳状层和立柱体层组成,并有气孔内外相通,经系统观察发现,白垩纪晚期蛋壳上的气孔普遍变小,对这一现象他们解释为可能与全球性气候变冷有关。
除气候变化外,其它因素也不能忽视,如火山活动、洋流和海水成分变化等地内因素。火山活动产生大量有毒气体,一方面污染空气,同时也污染了海水,从而也导致海水成分变化,恐龙饮用这样的水,会逐渐中毒身亡。
中生代地壳运动和火山活动,在全球都是非常活跃而强烈的。在我国称这个时期的地壳运动为印支运动和燕山运动。特别是燕山运动,在中国东部,北至黑龙江南达海南岛,西到太行、吕梁,东沿长江,胶东和武夷山一线,在这片广阔的地域里有大量火山活动的产物。尤其是东南一带的名山,如黄山、庐山、九华山、莫干山、雁荡山、三清山以及山东济宁的峄山,福建的鼓浪屿等,都是燕山运动、火山活动的产物。
在地外因素中,科学家们在白垩纪与第三纪交界的地层中发现了铱含量很高的粘土层,有人认为铱含量增高是小行星和彗星撞击地球时带来的“礼物”。它们带来的这些有毒物质可导致生物大量死亡。
就上述地内和地外两大因素判断,地外因素没有更多令人信服的证据,铱含量的增高是不是可导致生物大量灭亡的关键原因,还不能十分肯定,更何况铱并不见得必定是彗星和小行星等撞击地球所致。但是气候的干旱化,由炎热又逐渐变为寒冷则是看得见的事实。所以从地球内部找原因似乎更令人信服,也更合乎情理些。