新证据显示:恐龙在小行星撞击的那一刻还在繁衍生息
约6600万年前,北半球处于春季时,一颗直径达6英里的小行星撞击了如今的尤卡坦半岛。这场灾难导致地球75%的物种灭绝,其中包括几乎所有恐龙谱系,仅喙鸟(beaked birds)得以幸存。
撞击的破坏力极强,其后续影响更如同世界末日。但在这场灾难性事件发生前夕,地球究竟处于怎样的状态?
长期以来,古生物学家一直存在一个争议:小行星撞击时,恐龙是已处于衰退状态,还是仍在繁衍生息并不断演化出新物种?一项新研究给出了答案——新墨西哥州出土的化石可追溯至小行星撞击前约34万年,这些化石清晰表明,恐龙在撞击发生前一直处于繁盛状态。
在这一时期的史前新墨西哥州,占据主导地位的恐龙中不乏真正的“巨兽”,比如体型庞大的长颈食草恐龙阿拉摩龙(Alamosaurus)。 “我能想象出当时的场景:前一分钟,一只体型堪比喷气式飞机的恐龙走过,地面都在震动;下一分钟,小行星释放的能量就让整个地球开始震颤。”该研究的作者之一、苏格兰爱丁堡大学古生物学家、国家地理探险家史蒂芬·布鲁萨特(Stephen Brusatte)说道。
新墨西哥州化石的新年代测定
古生物学家对非鸟类恐龙命运的认知,很大程度上来源于在北美洲西部发现的化石,尤其是在地狱溪组(Hell Creek Formation)出土的化石。这些位于蒙大拿州、达科他州和怀俄明州的岩层露头,完整保存了撞击前后陆生物种的“快照”。
化石显示,霸王龙、三角龙、埃德蒙顿龙和甲龙等恐龙,曾栖息在落基山脉周边保存下来的古老洪泛平原上。
但在更南端的白垩纪时期的新墨西哥州,低地地区生活着另一类不同的恐龙种群。研究人员将目光投向了这些西南部的恐龙——以探究它们在小行星撞击前的生存状况。
要梳理出这些恐龙的时间线,需要多年的研究和野外工作,从岩石和沉积物中寻找线索。“这个项目耗时十多年,有些最初的地质年代学样本在我读研究生之前就已经采集好了。”该论文的第一作者、新墨西哥州立大学古植物学家安德鲁·弗林(Andrew Flynn)表示。
弗林和他的团队研究了新墨西哥州圣胡安盆地内的岩层,地质学家将该区域称为Naashoibito段。在此之前,这些岩层的准确年代一直不明确。此前的研究估计它们约有7000万年历史,比小行星撞击的时间早了数百万年。
但弗林团队的新研究将年代修正为6640万至6600万年前,这意味着在新墨西哥州这些岩层中发现的恐龙,生活在小行星撞击前的最后50万年内。
这表明这些恐龙与在北美洲西部地狱溪组和福特联盟组发现的恐龙生活在同一时期。事实上,研究还显示,史前新墨西哥州的阿拉摩龙等,比古代蒙大拿州的三角龙(Triceratops)等恐龙更靠近墨西哥希克苏鲁伯(Chicxulub, Mexico)的撞击地点。
为了准确确定这些恐龙的生存时间,弗林和同事从新墨西哥州的Naashoibito段采集了多个地质样本,并采用一种特殊的定年技术进行分析。该技术通过研究岩石内部的微小晶体,来判断岩石的沉积时间。此前的研究认为Naashoibito段的恐龙生活在撞击前数百万年,但新研究将这一时间修正为白垩纪末期前约34万年。
这一发现表明,在灾难发生前,北美洲存在多个恐龙群落,它们在不同的盆地中共同演化。“我认为,将圣胡安盆地的沉积物年代测定为白垩纪最末期,对我们了解这一时期的终结有着重要意义。”英国雷丁大学的古生物学家坂本学(Manabu Sakamoto)表示,他并未参与这项研究。
多样且繁盛的恐龙
弗林和同事不仅发现恐龙在灭绝前一直处于繁盛状态,还发现北美洲最后的恐龙根据栖息地的不同,分化成了多个不同的物种群落。专家将这种现象称为“区域性分化”,即新物种在特定地理区域内演化,且常因植被、温度和其他自然现象的差异而与其他区域的物种隔离开来。
白垩纪末期在新墨西哥州活动的部分恐龙,与在更北部地区发现的恐龙非常相似。例如,以在加拿大萨斯喀彻温省和美国蒙大拿州发现的骨骼而闻名的霸王龙,在小行星撞击前也活跃在新墨西哥州。
但另一些恐龙则与北部物种存在显著差异,比如阿拉摩龙。阿拉摩龙是白垩纪时期在新墨西哥州活动的最大恐龙,体长可超过24米,体重超过30吨。它标志着大型蜥脚类恐龙从生活在更南部的泰坦巨龙祖先,重新回到了北美洲西部。
“没有什么比阿拉摩龙——有史以来最大的恐龙之一——见证了小行星撞击这一事实,更能说明恐龙在灭绝前一直处于繁盛状态了。”布鲁萨特说道。
确定了岩层的新年代后,弗林和同事对比了7500万至6600万年前生活在北美洲西部各地的恐龙物种。这次对比旨在弄清,在灭绝事件发生前,北美洲大陆上是仅存在少数几种恐龙,还是存在多种恐龙。
坂本学表示,该团队的发现进一步印证了一个观点:古代生物会形成由不同物种组成的区域性群落,而非整个大陆只有一个统一的恐龙群落。
弗林和同事提出,温度是导致北部和南部恐龙群落分化的主要因素。
白垩纪末期,大型食草恐龙阿拉摩龙生活在气候较温暖的南部地区,而在气候较凉爽的北部地区则没有它们的踪迹——北部地区生活着更多鸭嘴龙和角龙。研究人员称,尽管这些恐龙体型庞大、能够长距离移动,且霸王龙等部分物种在南北两个区域都有分布,但温度对恐龙群落分化的影响,似乎比山脉或河流系统等地理屏障更大。
恐龙对北美洲大陆温度和自然条件的这种敏感性表明,无论是在北美洲还是世界其他地区,都可能存在更多尚未被发现的独特恐龙群落。“我认为我们的新研究表明,我们需要对更多新区域的白垩纪-古近纪灭绝事件进行研究。”弗林说,尤其是在南半球。
目前在南美洲开展的研究,正逐步勾勒出该大陆最后一批恐龙的样貌,以及它们与世界其他地区恐龙的差异。确定关键物种及其生存年代,是构建全球范围内恐龙灭绝事件完整图景的关键一环。
尽管大型恐龙的命运早已为人熟知,但古生物学家才刚刚开始发现那些见证了白垩纪终结的恐龙物种。
伸出小手
点赞和“在看”吧