小行星撞擊地球

大衛?克里斯蒂安 孫岳

在很長一段時間里，恐龍強健的肌肉似乎勝過了哺乳動物的大腦。而在6500萬年前，所有這一切在眨眼之間全變了。

伴隨一顆直徑約10千米～15千米的小行星猛烈撞擊地球，恐龍世界僅在幾個小時之內就消失了。巨大的撞擊造成了大規模的滅絕事件，這一期間，大約所有物種中近一半的物種轉瞬即逝。地質學家將其稱為K-T事件，因為此次事件發生在白堊紀與第三紀交界的這一期間，后者被稱為新生代，始于6500萬年前。

這顆小行星當時撞擊地球的速度是30千米/秒（約合10萬千米/小時），僅用幾秒鐘就穿越了地球的大氣層。其墜落的準確地點是現代墨西哥尤卡坦半島的希克蘇魯伯隕石坑。熾熱的溶巖噴涌至空中，形成巨大的塵團，造成地面數月之內不見陽光。石灰石也融化了，向大氣中噴灑著二氧化碳。在撞擊點數百千米的方圓內，完全不再有生命存在;由此向更外圍的數百千米方圓，是森林大火的火海。在墨西哥灣，巨大的海嘯水墻自上而下地坍塌，瞬間殺死數百公里內的魚類和恐龍。

在更遠一點兒的地方，小行星撞擊的直接影響稍小一些。但在幾周之后，整個大氣層發生了變化。煙塵阻擋了陽光，造成類似今人想象的核冬天。硝酸雨從天而降，殺死了它所觸碰到的大部分生物。整個地球表面陷入黑暗之中，前后長達兩年之久，因而關閉了光合作用，要知道這是生命體連接陽光的生命線。當灰塵變薄，陽光開始從霧霾中重返地面時，地球很快變暖，因為整個大氣層中更多的成分是二氧化碳和甲烷。幾年以后，這場劫難的可憐的幸存者再度開始光合作用和呼吸，可它們置身其中的卻是一個炎熱的溫室世界。

大氣層真正恢復常態可能是在數千年之后。與此同時，此前已有的動植物物種差不多有一半都已滅絕。大型物種遭受的打擊尤為嚴重，因為它們需要更多的能量且數量較少，繁殖的速度也比小型生物慢。這正是大恐龍遭受滅頂之災的原因。不過，現代鳥類是小恐龍的后代，因為有些小恐龍僥幸躲過了劫難。較小動物的命運稍好一些，如嚙齒類哺乳動物，其中有些此后將成為我們的祖先。

有關此次小行星撞擊的影響，最早的證據是地質學家沃爾特·阿爾瓦雷茨及其團隊在意大利的山巖中發現的。此前，地質學家已經確知，以白堊紀末期為分界線，此前此后的巖石有著顯著差異。被稱為有孔蟲的浮游生物化石在此次劫難前的舊巖層中時有所見，但在此后的巖層中就徹底消失了。但地質學家當時尚不清楚，這一變化究竟是在數萬年間還是在短短一兩年間發生的。1977年，在意大利古比奧附近的一個遺址，阿爾瓦雷茨的研究團隊發現，自白堊紀末期，山巖中稀有元素銥的成分顯著上升。這一點非常令人奇怪，因為銥元素在地球上很少見，反倒在小行星中頗為常見。阿爾瓦雷茨及其同事在意大利其他許多地方也發現了銥元素頗高的情況，目前，我們已知全世界至少有100個類似的地點。看來，銥元素肯定是小行星帶來的。而這便指向了一次災難性的事件。

后?？颂K魯伯世界是作為我們人類先祖的哺乳動物進化的世界，即新生代的世界，從6500萬年前一直延續至今。

作為哺乳動物，我們人類基因的90%，或曰DNA中約30億個堿基對，與其他哺乳動物相同。也就是說，我們與其他哺乳動物的不同，只在DNA那10%的地方。

如同所有的哺乳動物，我們人類也屬于溫血動物，這就意味著我們需要比大多數爬行動物更多的能量來維持自己的體溫并使大腦持續運行。人類的大腦須特別強大，因為人類必需掌握很多生態技巧，才能維持自身所需的大量食物和能流。雖然最早的類哺乳動物還沒有老鼠大，但它們可能已經學會了照顧幼崽，就像今天的哺乳動物一樣，其大腦相比自己的身體都出奇得大。有袋動物與有胎盤類動物之間最基本的差異至少可追溯到1.7億年前。

在侏羅紀和白堊紀1.5億年左右的漫長時間里，大多數哺乳動物仍然很小，在月光下的灌木叢中穿行。此時的哺乳動物形態各異，其中有些像狗，比如強壯爬獸就是一種大到足以噬食小恐龍及其幼崽的動物。有些會游泳，于是又返回了海洋。有些酷似蝙蝠，有些會捕食昆蟲，有些還會爬樹。大約1.5億年前，哺乳動物世界因新型植物的進化而發生改變，而此前在植物界居統治地位的是針葉樹和蕨類植物。這里所說的新型植物是指被子植物，能夠開花結果，被子植物從此一直統治著森林和林地，甚至在今日的公園和庭院中都很常見。開花植物為長有牙齒的哺乳動物提供了美味的食物，前者的牙齒甚至被設計得更適合咀嚼水果和種子，或咀嚼昆蟲，當然昆蟲要咀嚼開花植物并幫助后者授粉。

導致恐龍滅絕的小行星撞擊可能同時造成了當時既有哺乳動物3/4物種的死亡。但當時的哺乳動物大多都很小，所以其中有一些成功躲過了這場進化危機。在地球大致恢復常態后，?？颂K魯伯隕石撞擊的幸存者發現自己身處一個陌生的新世界?？铸埖南樗鼈儙砹诵聶C遇。哺乳動物在新的進化輻射中很快出現多樣化。許多哺乳動物的體型漸大。在50萬年內，就進化出了奶牛大小的食草哺乳動物和同樣大的食肉類哺乳動物。此外還有靈長目動物，它們棲息在樹上，我們人類就是由這一類動物進化而來。雖然最早的靈長目動物曾與恐龍同處一個世界，但其真正走向繁榮卻是在恐龍滅絕之后。

但哺乳動物要接管地球，還須成功度過另一次嚴重的危機。這就是古新世-始新世最熱事件，即持續時間雖不是很長，卻跨越古新世與始新世交界時段的嚴重溫室氣體致暖的一次危機，時間大約是在5600萬年前。這次危機同樣造成巨大危害，致使大批物種滅絕。古新世-始新世最熱事件對今天的我們頗有啟迪，因為它是地球史上地球因溫室氣體迅速變暖離我們最近的一個事例，那次最熱事件結果是全球平均溫度上升了5～9℃。當時火山活動異常強烈，來自火山的二氧化碳造成大氣中的二氧化碳水平激增。而就在這個時候，在差不多一萬年的時間里，相對于人類就是農業出現以來迄今人類史長短的這么一段時間，有件事情發生了，而且異常迅速。到這一時段結束，許多植物、動物和海洋生物都消失了。對此，目前最令人信服的猜測是：極地海洋的海水變暖，以至于甲烷氣水包合物（冷凍的甲烷球，看起來像冰，可用火柴點燃）突然融化，釋放出大量甲烷，而甲烷是一種比二氧化碳更強大的溫室氣體。結果造成整個地表很快升溫。如果此說不誤的話，我們真的要特別警惕今日極地海洋中的甲烷氣水包合物呢。

在持續大約20萬年的氣溫高峰之后，全球氣溫開始緩慢下降，雖然其間夾雜著幾次短暫的逆轉。大氣中的二氧化碳濃度也開始下降，同時伴隨氧含量上升。赤道與極地之間的溫差加大，造成大面積的冰層橫跨南、北極，水被冰川鎖住了，因此出現海平面下降。

氣候變冷的部分原因是出于地球軌道的周期和傾角發生變化。這種變化被稱為米蘭科維奇循環，是以最早發現這一現象的科學家命名的。伴隨地球軌道周期和傾角發生變化，從太陽抵達地球的能流也出現了微妙的起伏。

大約2600萬年前，即更新世開啟之時，世界進入了持續至今的冰期。而此前有大約2.5億年的時間，整個地球從未像這般寒冷，因為盤古大陸自二疊紀末就已經分裂了。世界已經2.5億年沒有這么冷了。5000萬年前，在這個后恐龍、古新世-始新世最熱事件之后的寒冷且氣候極不穩定的世界，我們的靈長目祖先開始進化了。

（摘自中信出版集團《起源》）