大约6600万年前，一颗城市大小的小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛近海，导致包括非鸟类恐龙在内的地球上75%的生命灭绝。这颗太空岩石留下了一个大约100英里宽的陨石坑，并摧毁了全球生态系统。
如今，一项新研究表明，生物多样性恢复用了1000多万年的演化时间。研究人员表示，这一发现对我们当前由人类引起的大规模灭绝时代——被称为“人类世”——发出了严峻的警告。这表明，生物多样性将需要数百万年才能从当前造成的损害中恢复。
行星重置
自奇科苏鲁伯陨石坑首次被发现以来的几十年里，人们对该事件的许多细节进行了研究和辩论。然而，其后果——以及生命是如何恢复的——仍然是一个谜。
许多化石证据表明，在大灾难平息（历时几十年到几千年不等）后不久，生命就恢复了。例如，蕨类孢子的激增表明了林下植物的大量生长，这种现象至今仍在野火过后出现。甚至在奇科苏鲁伯陨石坑本身，微生物也迅速重新出现。而且我们知道，鸟类是从幸存下来的非鸟类恐龙演化而来的。我们自己的哺乳动物祖先也安然度过了这场灾难。
但现在，一对研究人员为这个谜团增添了新的证据。大约20年前，科学家们首次注意到，地球上新物种的出现速度似乎有一个“上限”，以取代在物种大灭绝中消失的物种。有人曾怀疑这种延迟可能是由环境因素造成的。但德克萨斯大学奥斯汀分校、研究古代海洋环境的专家克里斯托弗·洛瑞（Christopher Lowery）对此表示怀疑，他参与了最近一次钻探奇科苏鲁伯陨石坑的考察活动。
“我们知道很多环境因素并不会持续很长时间，”他说。这种好奇心促使洛瑞和他的同事、布里斯托大学的安德鲁·弗拉斯（Andrew Fraass）重新审视这个问题。他们发现，演化本身似乎对恢复速度设定了一个严格的限制。
打破食物链
洛瑞和弗拉斯的证据来自一种微小的化石，称为有孔虫，或者简称“有孔虫”。它们是单细胞动物，拥有坚硬的微小外壳，已经存在了半个多亿年。这些微体化石通常被用来快速推断岩石的年代。不同的有孔虫有不同的形状，它们占据了不同的地质时代。
洛瑞和弗拉斯对它们有不同的用途。他们对小行星撞击前后有孔虫的种群数量进行了详细采样，以寻找变化。而且，有孔虫的丰度使得进行大规模普查比试图寻找大量大型动物化石要容易得多。
“进行这类工作，如果你去一个露头寻找恐龙，你可能只会找到几个样本，”洛瑞说。“而微体化石，如果你取一个几英寸宽的海洋岩芯，并从中取出大约一英寸厚的切片，你就会发现数千个有孔虫。”
这些微小动物之所以重要，还因为它们构成了食物链的基础，所以它们应该能代表当时的宏观趋势。“我们期望在鱼类、水母、鲨鱼和其他动物等更大的宏观世界中看到相同的关系——捕食者与被捕食者，”洛瑞说。他们发现，虽然一些有孔虫在灭绝事件后不久就重新出现，但其物种数量的广泛生物多样性至少需要1000万年才能恢复。而且，令人难以置信的是，有孔虫的生物多样性至今仍未恢复到曾经的水平。
新的生态位
洛瑞说，这整体的启示颠覆了传统观念，即新物种会在灭绝事件后出现并占据被遗弃的生态位。但如果根本没有可填补的生态位，那是不可能的。他以菊石为例。
这些与现代鹦鹉螺有亲缘关系的带壳生物，在消失并与非鸟类恐龙一同灭绝之前，曾繁盛了1亿多年。菊石被许多生物捕食，包括蛇颈龙，一种巨大的游泳爬行动物。菊石本身则以虾和其他小型海洋动物为食，而这些又以浮游生物甚至更小的生物为食。
但蛇颈龙和菊石——以及它们的大部分食物——在小行星撞击后都灭绝了。整个生态系统必须重新演化，才能取代原有的生态系统。“这是演化速度的一个根本性限制，”洛瑞说。“这只是演化发展这些生态位所需要的时间。”
漫长的恢复之路
为了举一个现代的例子来说明这种生物多样性损失，他转向了草原，那里曾有麋鹿、鹿和捕食者。“你可以把它们全部消灭，只剩下牛，”洛瑞说，“它们只是在吃，做着同样的事情，有同样数量的生物。但多样性会大大降低。”
这就是地球的未来也可能面临的。“我们目前正经历着生物多样性的重大损失，”他补充道。“你将面临同样的局面：恢复期会很长，所以即使我们清理了一切，并从大气中移除了碳，重建仍然需要数百万年。”这项研究于周一发表在《自然生态与演化》杂志上。
