科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣
一顆幾乎殺死了所有恐龍的小行星是在春天撞擊地球的——這一結(jié)論是一個(gè)國際研究小組在檢查了小行星撞擊后不到60分鐘死亡的魚類骨骼的薄片、高分辨率同步輻射X射線掃描和碳同位素記錄后得出的。近日的《自然》雜志發(fā)表了相關(guān)論文。
研究主要作者、瑞典烏普薩拉大學(xué)的博士生梅蘭妮說，這可能使本已是災(zāi)難性的事件更“雪上加霜”。
2017年8月，瑞典烏普薩拉大學(xué)古生物學(xué)博士生梅蘭妮在美國北達(dá)科他州西南部的塔尼斯遺址挖掘白堊紀(jì)白鱘化石。在該遺址出土的其他化石包括遺骸6600萬年前尤卡坦小行星撞擊地球造成地球上最嚴(yán)重的物種大規(guī)模滅絕之一，導(dǎo)致魚類死亡。圖源：《自然》在線版
研究人員在美國北達(dá)科他州獨(dú)特的塔尼斯地區(qū)，尋找在所謂的希克蘇魯布隕石撞擊（也標(biāo)志著“恐龍的最后一天”）中直接傷亡的白鰭魚和鱘魚化石。此次撞擊震動(dòng)了大陸板塊，產(chǎn)生了巨浪。巨浪掀起了大量沉淀物，吞沒了魚類并將它們活埋，而撞擊后不到一小時(shí)，湖里所有的東西被浪潮裹挾著上天落地。
藝術(shù)圖再現(xiàn)了涌入塔尼斯河的巨浪，它裹挾著周圍的一切從天而降。一些恐龍仍在試圖逃跑。圖片來源：約書亞·克努佩/《自然》在線版
美國北達(dá)科他州西南部的坦尼斯遺址的白堊紀(jì)時(shí)期白鱘化石。圖源：《自然》在線版
塔尼斯化石群中的魚類化石保存完好，它們的骨骼幾乎沒有顯示出地質(zhì)化學(xué)變化的跡象。同步輻射X射線數(shù)據(jù)證實(shí)，過濾掉的撞擊物仍然卡在它們的鰓里，甚至連軟組織都保存下來了。
瑞典烏普薩拉大學(xué)古生物學(xué)博士生梅蘭妮在她的大學(xué)辦公室里，指著一張白堊紀(jì)白鱘化石的圖像。圖源：《萬物科學(xué)》雜志
骨細(xì)胞的分布、形狀和大小提供了另一條證據(jù)，眾所周知，骨細(xì)胞也會(huì)隨著季節(jié)的變化而波動(dòng)。在所有被研究的魚類中，骨細(xì)胞密度和體積都可以追溯到多年前。研究人員對魚骨進(jìn)行了研究，以重建白堊紀(jì)末期的季節(jié)性。研究人員表示，魚骨的生長輪如同樹木的年輪，不僅記錄了魚類的生活史，還記錄了最新的白堊紀(jì)季節(jié)變化，也顯示出滅絕發(fā)生的季節(jié)。
研究人員對其中一種白鰭魚進(jìn)行了穩(wěn)定碳同位素分析，以揭示其每年的攝食模式。它的食物——浮游動(dòng)物的可獲得性是季節(jié)性的，在春季和夏季之間達(dá)到頂峰。
研究人員解釋說，相對于較輕的12C，攝入量的暫時(shí)增加會(huì)使捕食者骨骼富含較重的13C同位素。研究人員推斷，這種白鰭魚的生長記錄中的碳同位素信號(hào)證實(shí)，其尚未達(dá)到攝食季節(jié)高峰期，因其在春天就死亡了。
研究人員表示，白堊紀(jì)末期的大滅絕是生物史上最具選擇性的滅絕之一，所有非鳥類恐龍、翼龍、菊石和大多數(shù)海洋爬行動(dòng)物都滅絕了，而哺乳動(dòng)物、鳥類、鱷魚和海龜幸存了下來。物種滅絕一定是在北半球春季突然開始的，這一事件發(fā)生在白堊紀(jì)最新生物特別敏感的生命階段，包括繁殖周期的開始。由于南半球的秋天與北半球的春天重合，為冬天做的準(zhǔn)備可能正好保護(hù)了南半球的生物。
這一重要發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么大多數(shù)恐龍滅絕，而鳥類和早期哺乳動(dòng)物可以“逃出生天”。
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