龙之绝灭(一): 大灭绝的遇难者
从专业角度看问题,对事件往往会有一种新的感悟。当我还在加拿大的时候,曾与同是古生物学生的好友宫下哲人(TetsutoMiyashita)君就恐龙灭绝有过漫长的讨论,如今敷衍成文,希望能够给对恐龙灭绝这一老生常谈的话题有兴趣的读者带来尽可能全面的认识。
恐龙灭绝, 在古生物学领域被称为白垩纪-古近纪(K-E)大灭绝,即旧称的白垩纪-第三纪(K-T)大灭绝,是地球生命演化史上最迷人、最具争议的一个谜题。为什么这些繁衍了1.6亿年、曾统治全球的物种突然间全部消失了?为什么恐龙把生态位让给了那些体型远小于它们的哺乳动物?事情的起因到底是小行星撞击地球、超级火山爆发,还是传染病?这些是研究恐龙的古生物学家面对公众时总要解答的问题,而且迄今都没有确定的答案。
恐龙灭绝的假说何其多:从古生物学家到诺贝尔物理学奖获得者,从神秘主义团体领导人到狂热的恐龙爱好者,都向公众发表了各式各样、令人眼花缭乱的假说。有人认为是外星人用飞碟把恐龙掳走;有人提出由于躯体庞大,以至于交配时雄性会压死雌性;更有甚者说植食性大型恐龙太多,最终放屁过多污染大气而导致全部灭绝。这些假说是可笑且荒诞的,自然很快便销声匿迹了。
抛开那些没有科学根据、胡乱猜想的说法,当然也有一些理论是有证据支持、值得认真去对待的。这些理论都基于全球环境突变论,其中既包括长期环境变化的影响,也包括短期环境突变效应,它们都影射了当前地球上的环境危机问题,发人深省。在这个意义上来讲,恐龙是人类的前车之鉴。它们的经历提醒我们,长期的物种进化成功并不能保证持续的生存,一个超级繁荣兴旺的生命团体是能够在一个地质时间段上,也就是“一夜之间”消亡的。
确切地说,恐龙并不是6500万年前白垩纪末期灭绝的唯一物种,同时,哺乳动物也不是那次大灭绝的唯一幸存者。更准确地说,不是全部的恐龙都消失了:一支高度成功的肉食类恐龙族群长出翅膀飞向了天空,从而在白垩纪大灭绝中幸存下来,并繁衍至今——你可以在屋前屋外看到它们, 人类将现在的它们称之为“鸟”。同样,你也可以说哺乳动物也是K-T大灭绝的受害者,因为它们中的大量物种并没能跨越过那道生死线。我们今天看到的哺乳动物多样性代表了那次浩劫之后,幸存下的少量“种子”所绽放出来的生命之花。
那些没能越过鬼门关的动物从此消失了,只留下一些化石任人叹息。这种少数的幸存者在物种进化上获得的提升——我们称之为辐射形进化(radiation)——用以填充生态系统的许多空缺,而这些空缺在过去都曾被逝去者占满。因此, 这些幸存下来的动物将持续繁衍,看起来就像是进化取得了巨大成功,古生物学家把这叫做物种筛选(species sorting)。
由于在K-T界线中的一些物种存活了下来,而另一些却灭绝了,因此人们不禁会问:是什么原因使得那些幸存者存活下来了呢?为什么其他动物不能这样?是什么关键因素决定了生物的命运?
综上所述, 问题就是:那时候地球到底发生了什么?
白垩纪末期,恐龙和大批生物一起灭亡。陆地上的飞行类爬行动物——翼龙彻底灭绝。蜥蜴、鸟类和哺乳动物(多瘤齿类和有袋类)的一些支系也遭受沉重打击。植物方面则发生了一个大转变,开花植物取代了许多裸子植物及无花植物,后者的大多数在白垩纪末期完成了它们的使命。海洋生物的变化尤为巨大,长期生存的头足类和菊石都消失了。海洋爬行动物也遭到了同样厄运。最后的蛇颈龙和沧龙( 一种海生蜥蜴) 终究未能游进新生代,靠菊石为生的掠食鱼类及其他生物也几乎全部灭绝。在食物链底端,有壳的浮游生物,如有孔虫和双壳类,也被这次物种大灭绝沉重打击。因此海洋化石记录向人们表述了食物链的衰落——这是一次贯穿整个物种等级的串联效应。在这次事件中,总共有70%的生命消失。因此,只讲述恐龙灭绝的原因并不足以解释这次物种大灭绝。合理的假说必须要能够解释为何盛极一时的菊石、海生爬行动物、植物和浮游生物,也与恐龙一起同归于尽了。
巴克(Robert Bakker)是2 0 世纪7 0 年代恐龙文化复兴运动(D i n o s a u rRenaissance)的代表人物,他也是“恐龙为一种灵巧、温血、高智商动物”学说的坚定支持者。有趣的是,他一直坚信恐龙是被一场传染病灭绝的⋯⋯确实,学者很难相信所有恐龙都是受同一种细菌或病毒株侵袭,更不用说遭殃的还有海生爬行动物、翼龙、鱼、哺乳动物、菊石、植物和浮游生物了。现代遗传学证据表明,某个现生物种曾在过去由于一场传染病历经过生命的瓶颈,但没有一个已知事件能表明曾有多个科与目( 更不用说门)是被一场疾病灭绝的。总之, 疾病的证据通常无法保存在化石里。那么, 我们如何去相信一个不能证实为真的假说会是正确的呢?
乍看起来,那次物种大灭绝的遇难者名单是随机的。但仔细察看, 我们就会发现灭绝事件的一些趋势与结构。美国圣迭戈大学的阿奇博尔德(David Archibald)介绍,在白垩纪末期的美国蒙大拿州,在陆栖与淡水脊椎动物中,75%的灭绝动物是恐龙、鲨鱼、蜥蜴与有袋类。淡水脊椎动物大部分(75%)在灾难中生存下来了,但陆栖脊椎动物只有约28%存活。恒温动物比变温动物遭遇要好些(前者为61%存活,后者只有26%)。最终,小动物在物种大灭绝中的境遇要比大动物的好些( 前者存活率7 4 % , 后者为33%)。
因此,综合来看,一个物种要渡过白垩纪的难关,就要尽可能符合体型小、恒温、淡水生活这些条件,比如蛙类、鸟类就满足其中一些条件。反过来说,那些大个头、变温的陆生动物则难逃厄运。于是我们可以肯定,任何非鸟的恐龙都越不过那道生死线。
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