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恐龙并非瞬间灭绝 对恐龙灭绝假说的5个疑惑


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-09-30

 

  《地问》作者杨槐长年潜心于地学研究,提出了地球巨量膨胀原理,对地学界占统治地位的板块学说发起了挑战。他的研究受到中国科协和钱学森先生的重视,并通过了中国地球物理学会的评审。本书是他依自己的地学理论写成的科普作品。本刊摘取了书中有关恐龙灭绝的内容,其看法与过去诸说均有不同,这当然还是一家之言,但我们可以从中读出科学思索和科学探险的快乐。

有关恐龙灭绝的假说

  关于恐龙的灭绝,人们曾经设想过许多种原因。有说是恐龙爱吃含有大量的生物碱的被子植物,以致体内生物碱蓄之过多中毒而死的;有说是食物链崩溃,庞大的恐龙得不到足够多的食物维持生命,导致灭绝;有说是气候的突然变冷,使习于温暖气候的恐龙来不及适应,因而死亡,等等。20世纪50年代以后,国际地学界出现了一种新的说法,说在白垩纪末天外飞来一块巨石(陨星),砸到地球上,给地球造成了一场巨大的环境灾害,终致生物大量灭绝,包括恐龙。此后,这一猜想因得到鱼黏土层中新发现的所谓“铱异常”的支持,很快热遍全球。

  据研究,亲铁元素铱在地球岩石圈中丰度仅为0.001p.p.m.,但在陨石中却高出几百倍,为0.65p.p.m.。鱼黏土层中的铱含量更高,竟达65p.p.m.,超过地球岩石圈中正常值几万倍!而在其上1.2米的地方,铱含量又回到了背景值。人们因此认为,在形成一厘米厚的鱼黏土层的一万年内,地球上发生了某个造成“铱异常”的突发事件。那事件,除了是一块铱含量特别高的陨星砸上地球,并带来了漫天铱含量特高的烟尘,使之飘落于全球外,还会是什么?这就是当时许多人对鱼黏土层中铱异常的“唯一合理解释”。

  自1981至1982年间,科学家们先后开过四次专门会议,来讨论“大型天体撞地”问题。最后形成的共识是:造成地球上恐龙和其他许多物种同时灭绝的罪魁祸首,是一颗直径在十公里以上的大陨石。

  经过计算,他们认为,像一颗哈雷彗星量级(即十公里以上、一万亿吨量级)的大型天体,以每秒40公里的速度撞击地球,其撞击能大致相当于4000亿吨TNT炸药,或者200亿颗广岛原子弹释放的能量。地球表面积是五亿平方公里,哈雷级天体一次撞击释放的能量分配到地球表面,便相当于每平方公里爆炸40颗广岛原子弹。因此得出结论说:“毫无疑问,这样的撞击要毁掉地球上的所有生命是不费吹灰之力的。”

  但是,这能经得起实质性的推敲么?

恐龙并非“瞬间”灭绝

  对上述假说的疑惑,来自五个方面:

  其一,“陨石(彗星)撞地”,属于一种“瞬间型”灾难。它的发生是“瞬间”的,它发生以后造成的环境灾害,也是“瞬间”的(即其所引发的烟尘也好,大火也好,“热空气”也好,氰污染也好,只能持续十年八年,最多存在百年千年,相对于以亿年计的地质纪年,实为“一瞬间”的事)。而恐龙和其他众多生物的实际灭绝,是发生在那可以发掘到大量动物遗骸的C-29-R期地层的整个形成期。放射性同位素测定和磁性地层学证实:该地层形成的时间跨度为50万年。一块大石头,砸在地球上,即使其“撞击能”达到200亿颗广岛原子弹爆炸那样的量级吧,但该“超巨型原子弹”引发的能量灾害能在地球上持续50万年之久,使该C-29-R地层在50万年的时间内,始终在陆续地接受恐龙和其他生物的大量遗体,这可能吗?

  其二,“铱异常”为标志的“天体撞地”灾难属“瞬间灾害”,它发生在C-29-R地层所代表的50万年间的某一短暂时间里,而由该灾害形成的“铱异常”地层,却仅属该弱磁地层中一个薄薄的小层次。如果天体撞地这一“瞬间灾害”,是发生在C-29-R地层形成的后期,那么,在该“瞬间灾害”及其“铱异常”尚未出现之前的C-29-R地层期前期,那许多已被灭绝的生物,又是什么原因造成的?

  其三,在地层发掘中,有一个事实是人们清楚的,即:造成“大灭绝”,使C-29-R地层接受到恐龙和其他生物大量遗骸的沉积时间,是在“铱异常”地层出现之前,而该时沉积地层中的铱含量却很低(实际测定值,为0.3p.p.m.,与深海沉积物中“宇宙铱”背景值相同)。如果说,“瞬间灾害”的发生时间是在整个C-29-R地层期的前期,是这灾害在前期即杀灭了恐龙等生物,尔后,待恐龙等大量生物均已死绝,海洋中那标志“生命死寂”时期的鱼黏土层沉积期也开始来临,飘浮在空中的大量含铱烟尘才陆续沉降,从而最终形成了铱含量特高(高出正常值几万倍)的那一厘米厚的鱼黏土层,那么,令人费解的是,这烟尘为什么死死地停留在空气中,始终不降落到地面上来,直待地面上的恐龙和其他大量生物于若干万年时间里死绝了,它才优哉游哉地一股脑儿落地,并仓促地于一万年时间内形成了那薄薄的鱼黏土层呢?也就是说,它为何要在空中悬浮若干万甚至数十万年之久,不随恐龙尸体一起沉积呢?这,不是太神奇,太不可思议了么?

  其四,地球上的生物大灭绝,发生过不止一次。资料显示:距今5.05亿年前的寒武纪末,浅海底栖爬行或游泳的三叶虫的60个科,有三分之二突然灭绝;4.4亿年前奥陶纪将要结束时,几乎所有的珊瑚和鱼类以及25%的物种灭绝;3.7亿年前的泥盆纪行将结束时,许多鱼类和70%的海洋无脊椎动物消失了;2.48亿年前的二叠纪末,海生生物的50%的科、75%的两栖类的科和80%的爬行类遭到了灭绝厄运;更有资料说,二叠纪向三叠纪过渡时竟有多达95%的古生物被一扫而光。而在更早的前寒武纪后期,也曾发生过生物大规模灭绝事件,其时,繁荣的五彩缤纷的埃迪卡拉动物群的绝大部分,被突然消灭。假如是“天外来客”一次次毁灭了地球上的生命,则造成这么多次生命毁灭的“天外来客”,它们又都落在地球的什么地方了呢?“撞击说”学者们能在地球上找到一些相应的“撞击坑”,给我们具体地指出来么?

  而且,更为重要的是:为什么地史上的物种大量灭绝,总是发生在地壳变动和地史纪年的转换期?难道,那些总爱造访地球的“天外来客”,也懂得“挑日子”来拜访地球吗?

  其五,生物遗骸形成化石埋藏需要地层快速封掩而形成“绝氧”的地质条件(按:该条件还必须是软性的泥沙质覆盖物而不能是大石块类的,否则,诸如恐龙蛋之类化石便不可能获得保存)。试想,那天外来客撞到地面后即使掀起了“万丈烟尘”和八九级大地震,那灾害的“主灾区”也仅涉被砸的地球半球,它绝不能在全球范围造成生物灭绝及相应地表“快速封掩”的地层活动。只要这地层(主要是泥沙)的“快速封掩”不能及时出现,即使大量生物被“热空气”或“氰化物毒化了的水和空气”杀死了,那暴露于空气中的尸体也会迅速氧化、腐烂,形成不了化石。可是,现在的古生物发掘,不仅在被撞击论者视为大陨石降落地的地中海(或墨西哥湾)所在地区的地球一侧,发现了大量恐龙化石(如非洲、欧洲、北美等地),而且,与之相对的中国、日本、澳大利亚等地球的另一侧,也发现了大量的白垩纪恐龙(包括恐龙蛋)与古生物化石埋藏,这是为什么?

大灭绝的真实成因

  在谈论古生物演变发展问题时,我们不应忘记一个人,他就是比达尔文早了半个多世纪的法国生物学家拉马克。1806年他给学生上课时说:“你们迄今认为物种始终不变而与宇宙同样古老,这是因为:第一,一般人皆有如此见解;第二,你们看到的所有生殖方式产生的子体,其存活的性状都必定与祖先肖似。但是你们忽略了,生物之所以能代代相传而不生变异,完全是由于这些个体周围环境变更不大所致。我们个人的生命过于短暂,不能看到地球表面的各种重大变动,如地球本体或气候的变动等,这都需要很长的时间才发生。……其实,物种的固定完全是相对的,不是绝对的。环境不变,物种能不变;环境变了,它就不能不变。″

  拉马克把一个非常重要的真知灼见同生物进化联系起来,并注入到进化观中去了。那就是——环境意识。

  在地学研究中,我们曾反复强调过,倘若“地球膨胀”在地史上是真实发生的地球演化运动,地学各领域在该演化运动中虽然会有形式不同、内容不同、特点不同的演化表现,但原因却是共同的;那么,要想为地史上的恐龙灭绝(包括其他生物灭绝)及新物种诞生事件解谜,也一样必须寻找其共同的原因。

  关于恐龙灭绝,二十年前我曾画过一张“四曲线图”——

  第一根曲线,地球上已知的造山运动曲线:波峰,表示造山运动的高潮期;波谷,表示造山运动的间歇期(即相对静止期)。

  第二根曲线,地史上的古生物灭绝与新物种出现曲线:波峰,表示古生物的灭绝期;波谷,表示新物种的出现期。

  第三根曲线,地球上已知的大冰期与间冰期曲线:波峰,表示高温的间冰期;波谷,表示低温的大冰期。

  第四根曲线,地史时期地球膨胀周期曲线:波峰,表示地球膨胀高潮期;波谷,表示地球膨胀间歇期(即相对静止期)。

  将这样四根曲线画在同一张纸上,人们会立即看到一种“巧合”,即:所有曲线的“峰巅期”,在时间上均完全对应;所有的“峰谷期”,在时间上也完全对应。

  这就是说:但凡生物大灭绝发生的时候,必是地球上那一时期造山运动正盛的时候,大洋发生膨胀达到高潮的时候,全球气候正处高温的“间冰期”的时候;而但凡新物种产生的时候,又必是那一时期全球造山运动高潮过去,地球进入大地构造运动相对静止,大洋扩张也趋平静,全球气候进入低温的大冰期的时候。

  高度对应,资料确凿。任何人将此四个看似互不相关领域里的已知资料拿来作图,都可得到如此对应的“四曲线图”。

  所以我们说,恐龙灭绝,是由一场空前的地质大灾难造成的。但那绝不是什么“不可预见”的“天外来客”所致,而是因为地球膨胀,因为地球又一轮膨胀——白垩纪晚期达到最高潮的地球第八膨胀期“中大西洋膨胀期”膨胀高潮的到来。该期膨胀在全球各大洋胀出了大量的新地表,剧烈海底扩张所带来的大面积海底熔岩出露和陆地的火山喷发,造成了全球从陆上到海洋的生态环境大灾难,在持续了数十至上百万年的膨胀高潮期内,陆续杀死了众多物种(包括恐龙)。其后,膨胀高潮期过去,被海底熔岩毒化和搅动的海水逐渐冷却,地面和空气也得以降温,于是低温期到来,恢复平静的海水也迅速将所含各种熔岩喷发物(包括由岩浆上涌带来的高含量铱元素)沉淀。从而,一个含铱量奇高的“鱼黏土层”才得以在全球海洋中形成。而那时,陆上也好,海洋中也好,大量生物早已死绝,故其沉积下来的薄薄一厘米厚鱼黏土中,除了一些早先死去的、零碎的鱼骨头外,什么生命也没有,只能如实地记录着一个“死寂的海洋”。

  这就是发生在中生代末的大灾变和大灭绝。

 [文汇报]

  

  

   

 

 

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