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小部分动物如何在杀死恐龙的小行星撞击中幸存下来?

6600万年前,当一颗小行星撞击地球时,几乎消灭了所有物种的75%。面对全球性的死亡和毁灭,是什么让幸存者能够承受这次撞击?

作者Cody Cottier
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图片来源:ugurhan/Getty Images

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大约在6600万年前的白垩纪末期,一颗直径6英里的小行星撞击地球,几乎消灭了绝大多数生物。许多受害者被大火瞬间烧死,或被海啸淹死。而其余的则屈服于恶劣的环境和整个生态系统的逐渐崩溃。最终,大约四分之三的物种被扫入虚无。

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然而,许多生物也幸存了下来,并最终重新繁衍了地球。今天所有的生命都源于那些幸运(或足智多谋)的少数,它们在这个末日般的景象中找到了生存之道。但这些生物是如何坚持足够长的时间,以看到世界迎来更好的日子呢?

哪些动物能够幸存下来,躲过小行星撞击?

生命面临的挑战是即时的——撞击后的几分钟内,全球性的热辐射就将地球表面升高到致命的温度。海洋生物得到了安全的隔绝,但陆地居民的生存则需要解释。

2004年,科罗拉多大学博尔德分校的研究员道格拉斯·罗伯逊(Douglas Robertson)及其同事提出了庇护假说:那些在最初几个小时内生存下来的动物,是最有可能逃到更凉爽环境中的动物。从鳄鱼、蜥蜴到鸟类和哺乳动物,正如罗伯逊在后来的一篇论文中所说,“所有幸存的物种都可以合理地在地下或水中躲避高温和火焰。”

除了辐射,化石证据表明,这颗小行星还将数吨熔岩抛入大气层。在那里,熔岩凝固成致命的玻璃碎片,然后落回地球,撕碎了任何暴露在外的动物。

第一个考验奖励了特定的特征,即体型小、穴居或半水生。恐龙,在大多数情况下,并不符合这些条件,许多专家认为绝大多数恐龙在那个灾难性的日子结束前就已经灭绝了。


阅读更多:恐龙的终结:什么是白垩纪末期大灭绝?


幸存者面临哪些挑战?

至于幸存者,它们的磨难远未结束,庇护所并不能保证长期的安全。一旦它们出现,就必须面对一个被野火蹂躏的土地——而且由于尘埃、烟灰和其他大气粒子阻挡了阳光,很快就会笼罩在“撞击冬季”之下。世界的森林已经化为灰烬,而且不会很快恢复。

随着光合作用的暂停,依赖活体植物的动物的日子不好过。没有植物,食草动物就饿死了;没有食草动物,食肉动物也饿死了。在一切都好时,专门的饮食是个好主意,但当初级生产者——植物和其他微生物,如藻类和某些细菌,它们从阳光中获取能量——停止生产时,就成了负担。

这使得不挑剔的食虫动物、食腐动物和食种子的动物能够找到任何残羹剩饭,并在植被缓慢恢复时继续生存。威斯康星大学古生物学家彼得·希恩(Peter Sheehan)在《Geology》杂志上写道,由于它们的食物链是基于碎屑而不是活体生物质,“在光合作用停止期间,有足够的食物供应。”

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阅读更多:开花植物幸免于导致恐龙灭绝的小行星撞击


恐龙灭绝之后发生了什么?

灭绝后的主要故事是哺乳动物的突然崛起。当小行星撞击时,它在地球上留下了一层薄薄的铱。在这层铱之下,化石显示恐龙是地球上无可争议的统治者;在这层铱之上,恐龙消失了,留下了一些不起眼的、像鼩鼱一样的生物来掌管一切。

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传统的、简化的解释是,恐龙通过占据所有主要的生态位来阻止它们的潜在竞争对手。当顶级掠食者还在活跃时,哺乳动物被迫保持渺小和不特化。(今天,一些科学家和记者将这些小动物描述为像老鼠一样的生物,“在阴影中爬行”。

实际上,在恐龙时代,有几个哺乳动物谱系蓬勃发展,体型增大,并获得了各种新奇的饮食和行为。一个已灭绝的鼠类动物群体,称为多瘤齿兽,尤其繁荣,而现代的有袋类动物的祖先也是如此。


阅读更多:是尘埃羽流杀死了恐龙吗?


什么是真兽类?

被称为真兽类(我们的直系祖先)的生物确实是典型的“阴影爬行者”,被更占主导地位的力量所压制。但最终这对它们来说是件好事——它们不仅最终有机会繁衍成我们今天看到的6000种不同的胎盘哺乳动物,而且很可能它们之所以幸存下来,正是归功于它们生活在恐龙阴影下的能力。

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作为处于等级制度底端的通用型生物,真兽类为应对灾难做好了准备。它们躲藏起来,直到危险过去,然后靠吃任何能吃的东西生存。即使是它们渺小的体型也发挥了优势:除了不需要大量卡路里,小型物种通常怀孕期更短,达到性成熟的速度更快,这使它们能够迅速补充数量。

爱丁堡大学的古生物学家史蒂夫·布鲁萨特(Steve Brusatte)写道,“这些顽强的幸存者开创了一个新世界。”


阅读更多:6600 万年前哺乳动物多样化速度更快


为什么有些动物幸存而另一些灭绝了?

然而,最终,很难知道为什么有些动物幸存而另一些灭绝了。灭绝常常被恰当地描述为有史以来最大的谜团——几乎不可能确定是什么杀死了谁,以及为什么(更不用说为什么它没有杀死所有其他的)。

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即使是最好的理论也带有难题。为什么鳄鱼比沧龙(两者都是水生食肉动物)过得更好?为什么一种小型、杂食性的非鸟类恐龙都没有幸存下来?

在许多情况下,生存可能仅仅是运气使然。一些动物王国可能延续至今,仅仅是因为它们在白垩纪晚期的代表在一个地方,因为某种原因,碰巧拥有独特的可耐受的环境,而地球上的其他地方却枯萎了。据我们所知,这就是我们今天存在的原因。

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阅读更多:两颗小行星可能导致了恐龙的灭绝

  • Cody Cottier

    Cody Cottier是《发现杂志》的自由撰稿人,经常报道关于动物行为、人类进化、意识、天体物理学和环境的新科学研究。 

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