恐龙之死：小行星或非全责

格特·凯勒的最新发现使她从研究的边缘回到了前沿。资料来源:PETER MURPHY

越来越多的科学家在白垩纪和第三纪灭绝事件中支持“组合拳击”的想法，也就是说，德干火山作用使许多物种失去活动能力，甚至灭绝。然后希克苏鲁博火球过来给了这些生物最后一击。

在印度西南部，德干高原的悬崖上矗立着一座名为辛哈加德的堡垒废墟。环顾四周，可以一眼看到赭色的火山脊。如果时光倒流到6600万年前，这个从远处可以看到的地方将会是地球上的地狱。那时，印度还是一个半岛，穿过了留尼旺岛的潜在危险区域:一个岩浆喷泉从地下深处涌出。在地球历史上最大的火山活动中，岩浆淹没了一个相当于蒙古75万年的地方。

一场旷日持久且日益激烈的科学辩论聚焦于几乎同时发生的灾难性灭绝。然而，直到今天，这个崎岖地带仍然是争论的“零地带”。一方认为，当时德干高原的火山活动喷出了足够的二氧化碳，导致全球气温急剧上升。与此同时，含硫气体污染了海洋，给地球上四分之三的生命形式带来了致命的后果，包括非鸟类的有翼恐龙。另一个阵营在过去的几十年里占据了主导地位，将灭绝归因于一个单一的“杀手”——小行星的影响。

拯救火山假说

最近，在《科学》杂志的网络版上，支持火山活动的政党得到了大力支持。普林斯顿大学的古生物学家格特·凯勒也是如此，他是辩论中最有争议的人物之一。

在这篇论文中，她和她的同事报告了德干高原火山活动主要阶段的确切日期。与岩浆倾泻发生过早因而在生物灭绝过程中不起作用的观点相反，他们提出当时的火山作用贯穿于白垩纪第三纪灭绝事件。

这些最新发现可以被视为拯救火山作用假说的最新举措。这种观点在1991年逐渐消失了。当时，研究人员证实了尤卡坦半岛上300公里宽的奇虚卢火山口的残留物。这是一个10公里宽的小行星或彗星在白垩纪结束前32000年与地球相撞时留下的“伤疤”。从那以后，越来越多的证据表明小行星可能不是当时灭绝的唯一杀手。

在地质记录中记录的12个被称为玄武岩流的大规模岩浆流中，有4个直接发生在大规模灭绝之前。许多古生物学家认为，在希克苏鲁博撞击事件成为白垩纪大幕之前，许多物种已经灭绝或数量急剧减少。"钟摆似乎又回到了火山活动假说。"伯克利地质年代学中心的保罗·雷恩说。

如今，越来越多的科学家支持白垩纪和第三纪灭绝事件中的“组合拳”，即德干火山作用使许多物种丧失了活动能力，甚至灭绝。然后希克苏鲁博火球过来给了这些生物最后一击。"这篇新论文无意削弱希克斯-苏鲁冲击所扮演的角色."中科院南京地质古生物研究所的古生物学家沈说，但是现在“很难否认”德干火山活动和灭绝前时期之间的联系。

这可能很难，但也不是不可能。支持希克斯-苏鲁布撞击的关键人物否认火山活动起了任何作用，并且对新的发现无动于衷。“问题的关键在于德干高原是否真的是大规模灭绝的一个影响因素？我不这么认为。”加拿大卡尔加里大学的地质学家艾伦·希尔德布兰德说，“我所看到的是，人们正在想尽一切办法寻找一些与希克苏鲁贝撞击事件的假设不符的证据。”

顽固的古生物学家

是凯勒让这场辩论持续下去。“我可能有点固执。”凯勒说，但是许多沉默的人知道我是对的。

69岁的凯勒在瑞士的一个奶牛场长大，有11个兄弟姐妹。1964年，由于极度贫困和觉得自己在家里没有未来，她开始了几个月的徒步旅行，并在澳大利亚定居。几年后，凯勒去了美国，并于1978年获得了斯坦福大学的古生物学和地质学博士学位。

那时，地球科学正处于激动人心的时刻。1980年，路易斯和沃尔特·阿尔瓦雷斯，父子士兵和两位同事，在《科学》杂志上发表了一篇里程碑式的论文，提出行星原因导致白垩纪第三纪灭绝。他们给出了确凿的证据，表明在灭绝事件留下的沉积物中出现了高含量的铱。因为有些元素在地壳中消失了，但在陨石中却很丰富，他们认为这些元素来自一颗小行星，它在与地球碰撞后将富含铱的碎片抛入地球。

当时，这一挑衅性的想法引起了公众的关注，但支持逐渐灭绝理论(如长期火山活动)的科学家却反应冷淡。

很快，这场辩论变成了个人辩论。1968年获得诺贝尔物理学奖的路易斯·阿尔瓦雷斯嘲笑古生物学家为“集邮者”。弗吉尼亚理工大学的古生物学家杜威·麦克林支持火山爆发导致白垩纪第三纪灭绝的观点。雷恩认为路易斯不是一个温和的人，“许多持有不同观点的人都听凭他的摆布。”

凯勒在1984年搬到普林斯顿大学后卷入了这场争论。她认为海洋生物化石和其他一些指示生物与Hixsulubo撞击事件的理论不一致。"数据显示生物灭绝并不是瞬间发生的."

1988年，凯勒与支持希克斯-苏鲁崩溃假说的阵营举行了第一次辩论。那是在犹他州的一个关于全球灾难的研讨会上。当凯勒开始讲话时，“他甚至在完成介绍之前就被叫住了。”她回忆说，任何敢于质疑希克斯-苏鲁冲击假说的人都会被告知“你不知道自己在做什么。所有的评论都是愚蠢和荒谬的。”

那时，凯勒逐渐获得了“顽固”的名声。

从边缘向后到前面

上世纪80年代，作为一名研究生，希尔德布兰德受到希克斯-苏鲁布撞击假说的启发，开始了寻找陨石坑的旅程。1990年，当他听说一位地球物理学家为一家石油公司进行了一次地质调查时，他在尤卡坦半岛的希克苏鲁伯村发现了一个埋在地下的巨大裂缝。

希尔德布兰德随后联系了一位专家。他们从石油公司获得了核心样本，并发现了受冲击的石英和玻璃球，它们只能由火球撞击或原子弹爆炸形成。结果，他们分别部署在尤卡坦半岛，发现了地质灾害留下的地层，包括几米厚的砂岩，并在富含铱的地层下有规律地分层。一些研究人员认为，当火球猛烈撞击海洋时，巨大的海啸推动了这里的岩层。

当海啸的证据似乎势不可挡时，凯勒准备继续前进。墨西哥研究人员帮助她在火山口找到了与白垩纪和第三纪灭绝事件相关的岩石。在接下来的十年里，凯勒多次去尤卡坦半岛，提出了许多不同寻常的观点。她和她的同事发现了微小水生生物及其洞穴的化石，认为海啸产生的沉积岩实际上花了数千年才形成。凯勒后来指出，希克苏鲁博撞击发生在白垩纪第三纪灭绝事件之前30万年，其影响是短暂的，不会引发生物灭绝。

此后，凯勒、普林斯顿大学地质年代学家布莱尔·舍恩和其他人加入了寻找锆石的行列。当锆石结晶时，它会将铀原子捕获其中，这可以将微小的晶体转变成精确的“计时器”，持续数十亿年。放射性元素衰变为具有半衰期的铅，因此这两种元素的同位素比率可以反映晶体的形成时间。锆石在玄武岩中非常罕见，但在火山爆发留下的富含硅的灰烬中却很常见。Schoene的团队发现，这种过去被地质学家忽略的火山灰“嵌入”了溢流玄武岩的地层中。他们选择的锆石使他们能够得出结论，在白垩纪和第三纪灭绝事件之前250，000年发生了一次大规模火山爆发，持续了大约750，000年。

下一步将是准确分析这些火山爆发是如何导致物种灭绝的。目前，凯勒的团队正在寻找白垩纪第三纪灭绝前50万年伴随德干火山爆发的海洋酸化的证据。许多同事认为，最新的发现将凯勒从边缘拉回了前沿。她笑着说:“至少我不想再被敌视对待。”(燕杰)

中国科学新闻(2015-001第三版国际版)