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恐龍是怎麼被世人發現的,又是如何斷定它是怎麼滅絕的?

恐龍,對於古生物愛好者而言,始終是一個令人興奮的字眼。在一個春暖花開的季節,他們開始了對火焰戈壁一帶恐龍蛋的搜尋。幾天下來,工作毫無進展。但一天飯後,他們出乎意料地發現了恐龍蛋化石,那些天他們總共發現了呈螺旋狀排列的25枚恐龍蛋化石,似乎當時恐龍媽媽是一邊走著一邊產卵的……

發現恐龍世界

今天,恐龍已無人不知,但在200年前,人們並不知道史前還有恐龍這樣的物種,更不知道在距今2.45億年前的中生代,恐龍主宰著地球長達1.8億年之久。有趣的是,恐龍的發現者並非古生物學家,而是英格蘭東南隅薩西克斯小鎮上的一名鄉村醫生,名叫基德安·曼特爾。他對地質和古生物有著濃厚的興趣,在給人看病之餘,經常帶著妻子瑪麗去城外採集化石,且樂此不疲,如痴如醉。

1822年春季的一天,他和妻子坐著當時最時髦的馬車去出診。當曼特爾在患者家問診時,瑪麗就在鄉間大道上散步——一次科學史上收穫最大的散步。當時路邊堆著的許多準備用來修補路面的碎石立刻引起了瑪麗的注意,她全神貫注地在碎石堆里尋尋覓覓,突然看見了一塊閃閃發光的石頭。她好奇地撿起那塊石頭時,根本沒料到這個動作有多麼重要的意義。

這塊不同尋常的石頭包藏著一顆巨大的牙齒化石。曼特爾見到這塊化石後如獲至寶。他打聽到,路邊的碎石是從一個採石場運來的,於是立刻趕到那裡,又找到幾顆牙齒化石。他確信這是一種古老動物的牙齒,因為那個採石場坐落在白堊紀底層。

但這是一種什麼樣的古老動物呢?曼特爾諮詢了當時的古生物學權威、法國人喬爾舒·居維(1769-1832)和英國的古生物學家們,他們的回答是:「儘管不知道是什麼動物,但好像是哺乳類動物的牙齒。」

對此回答感到不滿意的曼特爾來到倫敦著名的古生物博物館——漢丹里安博物館,經允許拿著牙齒化石進入收藏博物館標本的倉庫。曼特爾雖然反覆尋找,但仍沒發現與這個相似的牙齒。在館內休息的曼特爾神情沮喪,這時,一位青年與他攀談起來,當得知曼特爾是來館中鑒別牙齒時,那個青年告訴他:「這是鬣蜥的牙齒。因為我在南美一直從事鬣蜥研究,肯定不會錯。」於是,曼特爾再次返回倉庫調查鬣蜥的牙齒,結果正如那個青年所說,手上的化石與鬣蜥的牙齒非常相似,只不過自己手中的牙齒比它要大得多。曼特爾據此推論,這牙齒化石屬於遠古某種不為人知的巨大草食爬蟲類動物。他給這種動物取名為鬣蜥龍,意即牙齒像大蜥蜴的動物,現在中文譯為「禽龍」。

幾十年後,英國著名生物學家歐文進一步得出結論:這些化石爬蟲不應與當今的爬蟲歸為一目,它們既不是古代的鱷魚,又不是古代的蜥蜴,而是早已從地球上滅種的獨特爬蟲類動物——恐龍。

自那以後,曼特爾放棄了醫生的工作,熱衷於尋找恐龍化石。他把收集的恐龍骨骼放到家中,他的家儼然成了醫院和博物館。

他去世的前一年,即1851年,倫敦舉辦第一屆世界博覽會,會上展覽了曼特爾挖掘的鬣蜥龍牙齒化石,以及在此基礎上復原的禽龍和黑瑞拉龍的模型,非常受人歡迎。對晚年的曼特爾來說,沒有比這更讓他高興的了。

接連不斷的發現

1878年,在比利時的伯爾尼薩爾煤礦深約300米的地方,礦工們找到了禽龍的墳場,再次掀起了人們對恐龍關注的熱潮。最初人們只發現了不完整的恐龍化石,不久又發現了39具完整的骨骼化石。原來那一帶是沼澤地,山上的禽龍墜入沼澤,那裡便成了它們的墳場。現在其中的10具禽龍化石被陳列在比利時首都布魯塞爾皇家自然博物館裡。在鑲著玻璃的房間中,那10具高達天花板的禽龍骨骼化石成為一道漂亮的景緻。

與此同時,美國也掀起了恐龍熱。在摩根財團和鋼鐵大王的資助下,人們挖到了許多恐龍和其他生物化石,現分別展示在紐約的自然博物館和匹茨堡博物館。在這些被發現的恐龍化石中,最大的是食草恐龍——身長約20米、重達25噸左右的迷惑龍。其他發現也很有趣,懷俄明州的古代印第安人居住的洞穴有大的柱子,其中有一根與眾不同,據說印第安人疑為神靈,常與之對話。紐約自然博物館的工作人員調查後才真相大白,這原來是迷惑龍腳的化石,此次趣事也成了迷惑龍研究的開端。

再者,有人在德克薩斯州達拉斯西南的格倫羅斯鎮發現追逐迷惑龍的食肉恐龍——翼龍的足跡。那時這一帶好像是濕地,那塊足跡化石原封不動地被搬入紐約自然博物館,用作展示的底座。

另外,紐約自然博物館第四任館長亨利·奧斯本發現了恐龍蛋,也給後世提供了探究工作的新領域。1922年他受發現北京猿人的啟發,也想去亞洲尋找化石,於是組建了由路易·安德魯斯為領隊,以奧斯本等人為隊員的考察隊去蒙古沙漠探險。經過一段時間的勘察,在冬季撤回前,奧斯本突然在一處峭壁下發現了極像恐龍蛋的石塊。但因眾人無心留戀,就匆匆撤離了。

次年春暖之時,奧斯本又來到現場。他首先去了那處戈壁,儘管這一帶由於地形的變化,無法辨明上年發現蛋的地方,但他還是確定了大致的方位,於是他便開始了對這一帶的搜尋。幾天下來,工作毫無進展。一天飯後,他們出乎意料地發現了恐龍蛋化石,那些天他們總共發現了呈螺旋狀排列的25枚恐龍蛋化石,似乎當時恐龍媽媽是一邊走著一邊產卵的。後經鑒定,那是白堊紀後期(距今約9700—6500萬年前)原角龍的恐龍蛋。

這些蛋經過幾千萬年沒有破裂被保存了下來實在不可思議。我們知道,在蒙古,夏天稍熱但冬天寒冷,難道這就是蛋沒有破裂並凍結的緣故嗎?

恐龍化石講述大陸漂移

三疊紀前期(距今約2.45億~2.41億年前)的哺乳類爬蟲類動物有體長約1米的水龍獸。從20世紀60年代後半期起,其化石在南極地區被發現並引起了人們的關注。按德國氣象學家魏格納1910年前後提出的大陸漂移學說,距今約1.5億年前,地球上的大陸本是聚在一起的,構成「泛古陸」,其後各大陸才又漂移到現在的位置。

氣溫低下招致滅絕

距今約6500萬年前的中生代與新生代交替時期,恐龍及其同類的消失為哺乳動物及人類的最後登場提供了契機。關於恐龍滅絕的問題,至今還有各種假說,尚無定論。一種是「漸滅說」,另一種是「激滅說」。但不管怎麼說,恐龍滅絕的原因肯定與環境的變化有關。作為「漸滅說」與「激滅說」的代表性誘因分別是「氣溫下降說」和「隕石衝撞說」。

中生代地球曾經歷了一段幾乎沒有冰雪覆蓋的少見的溫暖時期,當時全球氣溫比現在高8℃~10℃。但是從中生代末到新生代開始,大片的冰川使洋流和大氣環流變冷,整個地球的溫度下降,冰川鎖住了水,海平面也降低了,原先豐富的植被遭到破壞,不能滿足恐龍的生存需求,致使恐龍走向滅絕。地球史上曾出現多次冰川期,但震旦紀以前冰川期出現的時間和證據,目前尚不清楚。就近的而言,距今約200萬年前地球上出現了第五次冰川期,距今約6萬~1萬年前是第六次冰川期,此次冰川期氣溫最低是在大約18000年前,那時的氣溫比現在低5℃~10℃。

過去恐龍是像蛇那樣的冷血動物,一到冬天變冷,蛇的活動會減弱,那麼滅絕也是可以理解的。但是最近恐龍化石的解剖學證據顯示,恐龍的骨骼中含有「哈弗氏管」結構,這種結構位於每一個組成長骨的骨單位中央,內含豐富的血管,複雜的管道系統負責運送骨骼代謝中所必需的物質。密集的哈弗氏管表明其機體供血充足,反映了動物的高代謝功能,這是恆溫動物骨骼的特徵。科學家據此推測,恐龍極有可能並非是冷血動物,它們可以穩定地控制自己的體溫。這個結構使恐龍滅絕的氣溫下降說缺乏說服力了。

當然,僅僅憑這個就說恐龍是溫血動物,理由是不充分的,因為恐龍的新陳代謝是如此之慢,無論怎樣它也不能達到一個令人滿意的體溫。而進一步的研究結果顯示,哈弗氏管並不是僅溫血動物所特有,它是因為動物大量運動使得代謝加快而形成的,恐龍擁有哈弗氏管系統只能說明它們在生活中很活躍,能夠主動提高新陳代謝率。

對此,美國古生物學家又提出了一種叫作「熱的慣性」的新假說。所謂熱的慣性是一種身體傳導和儲存熱量的能力,這種熱量既可以來自新陳代謝,又可以來自動物的運動過程。它與溫血動物保持體溫的方法不一樣,但有異曲同工之妙。熱的慣性過程是通過擁有巨大的體型來減少熱量散失,讓動物保持較高的體溫。大型動物通常都具有這種機制,因為它們的身體表面積與身體體積的比值要比小型動物低。例如一隻大象散失熱量的速度要比一隻老鼠緩慢得多。

這就清楚地表明,至少在那個時代,恐龍用自己的辦法同樣實現了生態學意義上的成功適應。而且溫血恐龍具有更大的生存優勢,即不必消耗大量能量來產生代謝熱量以維持體溫。換句話說,如果我們也像這些巨型動物一樣用熱的慣性來維持體溫,我們就可以省下大筆購買食品的花銷。顯然,漸滅說無法解釋具有生存優勢的恐龍何以走向滅絕。

巨大隕石襲擊地球

現在我們轉到代表激滅說的隕石衝撞說。1980年,美國加州大學伯克利分校路易斯·阿爾瓦雷斯在他發表的論文中指出,在義大利、丹麥、紐西蘭等地的中生代與新生代地層的交界層中發現銥含量是上下層的100倍。銥屬於鉑族元素,一般地殼中不太有。而交界層中之所以銥含量多,主要是巨大隕石衝撞地球所致。其證據是交界層中銥同位素比與隕石中的銥同位素比恰好一致。後來,在世界各地都有發現銥多的交界層。現已知道,根據單位質量隕石中所含銥的量,可推算出那時衝撞地球的隕石的直徑約為10千米,並認為正是巨大的隕石撞擊地球導致恐龍等古生物的滅絕。

隕石衝撞地球的速度通常是每秒20千米,直徑10千米的隕石以這個速度衝撞地球的話,可撞出直徑約100千米、深30千米的隕石坑。現在我們看到的墨西哥境內的尤卡坦半島上的希克勞魯伯隕石坑就是最有力的證據。在那場猛烈的撞擊發生之時,全球森林發生大火,結果造成總質量約是隕石2倍的塵土飛揚,其中直徑1微米以下的微粒子長期滯留在大氣中,形成了一道密不透光的屏障,整個地球在隨後數周甚至數月內沉浸在黑暗之中,就連海洋也幾乎完全「沉寂」了,結果地上的植物枯死、海洋中的浮游生物無法進行光合作用,從而導致初級食物鏈被中斷,遍布全球的恐龍家族也隨之走上了不歸路。

不過,也有專家認為:這種「宇宙殺手論」存在眾多疑點,從他們已經掌握的情況來看,即便遭遇不期而至的嚴寒,生活在阿拉斯加地區的恐龍也依然能泰然自若。因此,有專家認為,導致世界範圍內恐龍相繼滅絕的重要原因,更可能是因氣候突變引起的氣流和洋流的異動。

當然,關於恐龍滅絕的原因,還有所謂的「病菌威脅」說。科學家已經發現,一種叫作異龍的恐龍,是類似霸王龍的動物,它的骨骼化石上有獨特的損傷痕迹,那是病毒感染留下的。只要是動物,就有遭受病菌威脅的可能性,恐龍顯然也不例外。

恐龍已經滅絕了,雖然原因目前尚無定論,但我們相信將來一定會有一個明確的說法,讓恐龍「死得明明白白」。

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