提及家喻戶曉的史前古生物霸主,相信大家都會想到了恐龍。恐龍最早誕生於2.33億年前,於6600萬年前滅絕,整個恐龍時代大約長達1.67億年。但恐龍是如何成為地球上的霸主的呢?是一步一個腳印還是在群雄爭霸中登上地球之王的寶座呢?答案是一場綿延了200萬年的大雨,直接將恐龍扶上了「王位」。
新發表於《科學進展》上的一篇研究報告指出,科學家已確定了2.33億年前發生的「卡尼期洪積事件(Carnian Pluvial Episode)」是一次新的生物大滅絕事件。而在此次事件中,至少50%的生物滅絕,同時也將邊緣的恐龍家族推向了多樣化,令恐龍開始長達億萬年的統治。
01 卡尼期洪積事件
在2.5億年前的三疊紀,二疊紀-三疊紀大滅絕剛剛結束,而那時的大地是連成一塊的「超級大陸」—盤古大陸(Pangea)。面對廣袤無邊的大地,海洋水汽難以到達內陸。在終年處於烈日的炙烤下,不少地區變成了荒漠。因此在大滅絕後的早期,基本上是陸地生物經歷最為乾旱的時期。
但在20世紀90年代,英國地質學家阿拉斯泰爾·魯弗爾(Alastair Ruffell)和麥可·西姆斯(Michael Simms)在英國薩默塞特的紅色三疊紀巖石中發現有一道灰色細條紋。這意味著在極度乾旱的三疊紀時期,曾有一段持續百萬年的潮溼時期,不過他們的發現一直被學界無視。
時隔多年後,科學家除了南北兩極之外,在澳洲、歐美、亞洲,甚至是喜馬拉雅山等地區紅色三疊紀巖石中,均發現了有這麼有一道貫穿的灰色條紋。經過放射性碳同位素的測定,這段潮溼時期大約出現在卡尼期(三疊紀的第五個時期,2.37–2.27億年)的2.32-2.34億年間,時間持續了100萬到200萬年,故被稱為「卡尼期洪積事件」。
換句話說,當時的地球下了一場綿延了200萬年的「大雨」。因為這場雨實在是太大了,針葉植物不得不產生一些樹脂了保護自己(據科學研究,針葉植物在環境壓力大時會產生樹脂自我保護,而且也已發現很多來自卡尼期時期的琥珀化石)。
02 持續百萬年的大雨,源於火山爆發
這場持續200萬年的大雨是誰帶來的呢?魯弗爾(Alastair Ruffell)和西姆斯(Michael Simms)在發現卡尼期百萬年雨季後,曾提出是火山噴發導致,首選懷疑對象是從加拿大卑詩省一直延伸到美國阿拉斯加州的「蘭格利亞(Wrangellia Large Igneous Province)」熔巖,其形成歷史可追溯至2.32億年。
後來科學家證實這裡發生了持續500萬年的火山噴發,史稱「蘭格利亞火山爆發」。火山爆發的誘因可能是「辛梅利亞」這塊史前小型大陸從盤古大陸南部脫離向北移動,同時也使得海洋水汽可以直達盤古大陸內部深處。
斷斷續續的火山爆發,不斷給大氣注入了巨量二氧化碳,造成了嚴重的溫室效應。通過牙齒化石的氧同位素分析,發現當時的全球氣溫上升了4-7攝氏度。從而直接導致大氣水循環加速,洋流、氣流暴動,最終讓盤古大陸迎來了久違的降雨。沒想這場雨一下就是綿延200萬年,仿佛整個天都漏了個洞。
03 時勢造英雄,大雨造恐龍
相比恐龍的滅絕,大多數人對恐龍的起源可能不太了解。根據研究表明,恐龍最早出現在地球上的時間,保守說法是2.45億年,棲息在盤古大陸最南端。其中在卡尼期大雨之前,恐龍十分稀少,屬於體型小、雙足行走的邊沿生物,化石佔比不到5%。
但在大雨後,鳥臀類和蜥臀類兩大主要的恐龍類群已經出現,化石比例暴漲為90%。到卡尼期末期,恐龍已經變成了絕對優勢物種。ps:義大利北部多洛米蒂山脈的白雲石山脈的恐龍腳印和廣泛骨骼化石,證明了恐龍早期演化和卡尼期洪積事件重疊。
恐龍得以被「翻牌子」,源於大雨後以松柏杉為代表的裸子植物崛起。裸子植物在大雨中遍地開花,草原變成了森林,也顛覆了草食動物的生活。
那時期陸地上主流動物有水龍獸、二齒獸、喙頭龍等都是趴在地上啃食草本植物的草食動物,但由於草原變森林,它們要麼夠不著樹上的樹葉,要麼消化不了粗糙的裸子植物纖維,最近就紛紛餓死了。草食動物的崩潰,直接導致波斯特鱷為首的肉食爬行動物喪失食物來源,元氣大傷。
而恐龍有著長長的脖子,還能直立行走,意味著它們取食更高位置的樹葉等食物。而且恐龍除了一口鋒利的牙齒外,胃裡還有幫助磨碎食物的胃石,幫助難消化的消化裸子植物纖維。接著像裡裡恩龍的恐龍開始填補波斯特鱷等肉食動物留下的空缺......恐龍崛起了。所以說,卡尼期的這場曠世持久的「甘霖」,一把將恐龍送上了地球之王的寶座。
另外二氧化碳的大量釋放在造成綿延不斷的暴雨外,還造成了海洋酸化以及海水溫度升高,一時令當時的海洋生物無所適從。因此稱霸海洋的鯊魚等軟骨魚、牙形動物、珊瑚礁、海百合、帶殼章魚、海龍紛紛被丟進了歷史堆裡,也為魚龍、鰭龍等海洋爬行動物的崛起掃清了障礙。
結語:
迄今為止,科學家在過去5億年的地球生命史上確定了五次生物大滅絕事件,每次大滅絕都是地球生命演變的轉折點。如果說恐龍成為地球的主宰是運氣的話,人類是否也一樣呢?
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