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骤绝的生物(第2页)

此前多年,拉皮诺一直致力于破译二叠纪生物大灭绝之谜,并且清楚地认识到:人们在探索这一奥秘时,没有考虑到这一大灭绝究竟持续了多久?是一下子灭绝,还是经过了一段时间?

拉皮诺认为,二叠纪生物大灭绝的迅速程度与“杀手”的性质必然有关。具体而言,灭绝得越快,就说明“杀手”越凶猛。那么,如何查明这一时间长短呢?拉皮诺采用的是一种新方法。该方法的依据是:记录着二叠纪末期情况的化石是保留在一个薄薄的岩石层中的,只需查明这一岩层花了多长时问来堆积,那么这一时间就代表大灭绝所花费的时间。

二叠纪岩层的上面当然就是接下来的地质年代——二叠纪的岩层,而这两个岩层之间的薄层就代表着生物大灭绝的持续时间。那么,拉皮诺是如何知道这一时问的长短的呢?其原理如下:地球围绕太阳运行的轨道每2.3万年就会发生微小的改变,尽管微小,却能导致全球气候的改变,反映在岩石中就是明显可辨的一个岩层,即每隔2.3万年就会出现一个岩层,或者说一个周期的岩层厚度就代表着23万年;测量“大灭绝岩层”厚度,发现它占“23万年岩层”的一半都不到。按比例可以推测只有8000~10000年,这也就是大灭绝所花的时间——最多1万年!这在地质学家眼中简直就只是“一瞬间”,比科蒂洛所估计的100万年快了许多。由此看来,二叠纪生物大灭绝发生得十分突然,因而“杀手”也应该是十分暴烈的。

那么,什么样的“杀手”才可能导致如此恐怖的后果呢?拉皮诺相信,这“杀手”只可能是小行星或者彗星,换句话说,小行星或彗星在2.5亿年前曾猛烈撞击地球,其威力相当于同一时间在同一地点引爆10亿枚原子弹,造成的震波迅速席卷全球,并在瞬间杀灭方圆上千千米范围内的一切生物,与此同时,数百万吨乃至上千万吨的尘埃遮天蔽日,其效果远非任何火山爆发所能比拟,足以造成全球气温几乎在一夜之间猛降,生物大灭绝就成为必然。

“天地大碰撞”也许令人难以置信,然而却实实在在地发生过。大多数科学家现在相信,6500万年前,正是小行星或彗星撞击地球导致了恐龙灭绝,只不过二叠纪的小行星或彗星“杀手”更厉害。拉皮诺估计,杀灭恐龙的小行星直径至少为10千米,而导致二叠纪生物大灭绝的天体直径至少为15千米。

拉皮诺的答案是否就是最后的定论?也不尽然。任何这么大的天体撞击地球,都不可能不留下痕迹。比如,杀灭恐龙的那颗天体就在墨西哥的尤卡坦半岛上留下了一个巨大的撞击坑。可是,二叠纪撞击坑又在何处呢?来自英国伦敦大学的亚德里安·琼斯博士提出了一个新观点:根本不可能找到这样的撞击坑,虽然它曾经存在过。

传统观点认为,小行星或彗星以高速撞击地壳后会立即形成一个很深的撞击坑;紧接着,坑下被压缩的岩石就会反弹,撞击坑因此会扩大成一个比原来浅得多的坑。琼斯指出,由于二叠纪的天体“杀手”更大,当地壳反弹时,会释放超出想像的极高热量。他进行的电脑模拟显示,首先会形成一个很深的撞击坑,然后反弹成一个浅得多的大坑。紧接着坑中及周围的地壳会因极度高热而熔化形成熔岩;熔岩首先灌满撞击坑,然后再流出坑沿,撞击坑最终被淹没。

“天体碰撞论”看似完美,却仍需接受进一步的推敲。毕竟如此猛烈的天体撞地球不会只留下一个撞击坑,撞出的岩石和尘埃应该遍布全球。问题是科学家们找遍了全球,也未能在二叠纪岩层中找到任何小行星或彗星的痕迹。

在寻找队伍中,来自美国俄勒冈大学的格利戈里·瑞塔拉克教授寻找的目标主要集中在南极洲。20世纪90年代中期,他率领一个探险小组前往南极寻找二叠纪的岩石。

一番找寻之后,有一个岩床引起了他的注意。该岩床正好属于二叠纪末期并且其中包含的石英颗粒呈现出明显异常的特征。石英是地球上最常见的晶体,通常为白色且半透明,而该岩床中的石英颗粒却不仅不呈白色,而且根本不透明。同时在显微镜下面还明显可见这些石英颗粒中包含着奇怪的平行结构,以及被熔化的特征。由此看来,这些石英一定经过极大的强力冲撞,似乎正符合“天体碰撞论”。

然而,当瑞塔拉克进一步检视证据时,却又发现外来天体杀灭恐龙后,不仅留下大量变了形的石英,而且带来了大量主要在外太空才有发现的铱元素(铱元素在小行星或彗星中很常见)。在瑞塔拉克找到的二叠纪末期者床中,不仅铱元素含量极少,而且变形石英颗粒也不算多,这显然与想像中的“杀手”天体的15千米直径毫不相称。至此,“天体碰撞论”真得打上一个大问号了。

英国利兹大学的地质学家保罗·维格纳一直对“天体碰撞论”持怀疑态度,同时他知道有一个地方可能会给他更多的证据,那就是格陵兰岛,那里是著名的二叠纪岩石之乡,但一直被认为是一个难于探索之地。

20世纪90年代末期,维格纳带队飞往格陵兰岛,决定冒险一试。一番苦苦搜寻之后,他们找到了目标。让他们惊喜的是,这里的二叠纪末期岩层并不像其他地方那样只有薄薄的一层,而是厚达几十米,是已知最完整记录着二叠纪生物大灭绝的岩层之一,其中包含有大量化石。维格纳一眼就看出,“天体碰撞论”大错特错了。格陵兰的岩石显示,二叠纪生物大灭绝远远不是那么陡然发生的,而是呈现出一个渐进的过程。维格纳的小组花了1个月时间来分析搜集到的样本,经过岩石碎化及滤网筛选,获得了成千上万块化石。

让人大吃一惊的是,对这些岩石的分析表明,二叠纪生物大灭绝实际上经历了3个明显不同的阶段:首先是陆地上的动植物开始消失,这一阶段大约持续了4万年,最终导致部分物种灭绝;然后是海洋生物迅速灭绝,持续时间比第一阶段短得多,物种灭绝也迅猛得多,最终导致海洋生物几乎全军覆灭;最后是陆地上生物的大灭绝。3个阶段总共持续了8万年。至此,大灭绝的持续时间问题已经解决,然而“杀手”是谁仍然是谜。

不过,维格纳在分析岩石样本时,已经找到了一条能暴露“杀手”身份的线索:就在海洋生物大灭绝刚刚结束、陆上生物的最后大灭绝即将开始之前,碳元素的数量激增。碳元素通常是在动植物尸体腐烂过程中产生的,可是当时的碳元素增加得太多,仅靠动植物尸体腐烂是根本不够的。维格纳意识到:碳元素的猛增一定对揭开二叠纪末期的生物大灭绝之谜意义重大。

这种想法的产生完全出于一次偶然的机会。美国瑞思大学的吉瑞·迪肯斯是位一心研究能源开采的地质学家,他在与朋友交谈中,听其谈到自己的困惑:岩石记录显示碳元素数量猛增,问题是哪儿来的这么多碳元素?迪肯斯一下子来了兴趣。

多年以前,他曾在墨西哥湾的一个海上钻井台上勘测一种新能源——甲烷干冰,一种封冻在海底的气体。迪肯斯很清楚,这种甲烷中就含有大量的碳元素。

他还知道,世界各地包括中美洲、美国西海岸、加拿大、澳大利亚、印度尼西亚等地沿岸的海底都有这种甲烷矿藏,尤其又以大陆架的边缘地带蕴藏最丰富。这种甲烷是有机物在海底腐烂后逐渐累积而来的。

迪肯斯进一步自然想到:二叠纪岩石中的碳元素是否来自海洋?如果是,这些碳元素又是怎么进入岩石中的呢?于是,他开始了调查。由于自然生成的甲烷干冰不稳定、并且难于提取,所以迪肯斯在实验室中制出了样本。他想知道的是:怎样让甲烷干冰从海洋深处上升至大气层中?为此,他把少量的人造甲烷干冰放入温水中,结果立即发生分解,并放出大量富含碳元素的气体。

这就比较明确地证实了他的怀疑:二叠纪岩石中碳元素含量的剧增正是甲烷大量释放的结果。不仅如此,他还发现了很重要的一点:海底水温只需增加5摄氏度,就会导致海底甲烷释放出来。

1999年,迪肯斯发表了自己的研究结果。他没有想到的是,在8000多千米外的英国,保罗·维格纳惊喜地拜读了他的发现。维格纳立即意识到:这不正是二叠纪生物大灭绝故事中漏掉的一个重要环节吗?维格纳还进一步想到:如此大量的甲烷释放出来,会对全球气候造成什么影响?甲烷也是典型的温室气体之一。电脑模拟显示:一旦有足够的甲烷进入大气层,全球气温就可能上升4~5摄氏度。

4~5摄氏度并不足以杀灭全球物种,维格纳意识到这只是故事的一部分,因为在甲烷干冰融化之前,一定已经有某种因素让全球气温上升了4—5摄氏度,然后甲烷再让全球气温上升4~5摄氏度,两者相加正好是lO摄氏度左右,足以导致几乎一切生物的灭亡。

根据这些资料,维格纳认为来自格陵兰的证据在向他述说着什么:二叠纪杀手不是一个,而是两个。

不过,这种解释仍然存在着诸多的疑点,因而并不为大多数的科学家所接受。看来.要想揭开这一谜题.还需要进行深入地考察与研究。

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