來源:中考網(wǎng)整理 作者:中考網(wǎng)編輯 2014-03-13 11:02:16
假如一顆曼哈頓島那么大的小行星或彗星的確在6500萬年前撞擊地球的話,那么撞擊所造成的窟窿或者“隕石坑”又在哪里呢?這一直是一個難以回答的問題。不過,多年來人們提出了許多不同的答案。其中之一就是隕石的碰撞砸開或撕裂了地殼,從而導致了形成冰島(我們知道是由火山形成)的火山活動。然而,這一理論也不再廣為人們所接受。在有6500萬年歷史的沉積土中的銥礦層在冰島并不是那么厚。地質(zhì)學家們推斷在碰撞地區(qū)周圍的銥礦層可能最厚,因為銥礦是在那個位置最先沖進空氣中的。而且,伴隨著微細的白色富銥沉積土層,一定會有較為粗糙的次沉積層。這可能是碰撞后飛濺的熔巖下落時形成的。正如一粒石子扔入水池時濺起的水花一樣。這種次沉積層,也叫做“噴出層”,只能出現(xiàn)在碰撞現(xiàn)場幾千英里的半徑范圍之內(nèi),而在冰島卻沒有發(fā)現(xiàn)。
1990年,亞利桑那大學的阿蘭·希爾德布蘭德沿著銥礦層和噴出層找到了它們的最密集點。他發(fā)現(xiàn)有兩處隕石坑可能是隕石撞擊地球的現(xiàn)場。一處是在哥倫比亞盆地,位于哥倫比亞北部的加勒比海地區(qū),另一處是在墨西哥東部的尤卡坦半島的北端。今天,越來越多的證據(jù)對尤卡坦隕石坑的推斷更有利。它的直徑大約為110英里(180公里),形狀及成分都很正確。這個隕石坑完全被埋在巖石下面,且位處陸地,盡管在6500萬年前這個地區(qū)曾是一片淺海區(qū)域。隕石碰撞造成恐龍滅絕的理論的擁護者們覺得他們不僅是發(fā)現(xiàn)了“正在冒煙的槍”,而且也找到了被槍殺者尸體中的彈頭──證據(jù)確鑿。
你可能會認為,至此,恐龍滅絕之謎已被破解。銥礦土層證明某個小行星或彗星曾撞擊地球,而且碰撞所發(fā)生的時間也是正確的,再說也發(fā)現(xiàn)了一處隕石坑來支持這一理論。然而,疑問依然存在。那么,問題又在何處呢?
問題就在于恐龍是不是一下子突然全部絕跡的。小行星的碰撞會造成恐龍迅速的滅亡──只是幾千年的時間,而不需要幾百萬年。不幸的是,化石記錄卻沒有能給我們展示一個清楚的、無可爭辯的畫面。人們都知道恐龍大約是在同一時期──即在一個主要的地質(zhì)紀元(白堊紀)結(jié)束,另一個紀元也就是第三紀開始時滅亡的。這一過渡就是大家所熟知的白堊紀──第三紀(或K—T)之交。
賓夕法尼亞大學的彼德·多德遜曾專門對這個時期的恐龍化石記錄進行了分析。他的結(jié)論是,在白堊紀結(jié)束前的800萬年,恐龍家族十分興旺?墒,600萬年之后,3/4的恐龍種類便已滅絕。這對于小行星碰撞地球造成恐龍滅絕的理論的支持者來說真是個壞消息。因為許多恐龍看來是在某個小行星或彗星與地球發(fā)生碰撞之前就已消失。不過,小行星學派的理論家們卻指出,在北美洲的大多數(shù)恐龍的種類是一直活到白堊紀──第三紀之交(K—T)時由于發(fā)生了隕石碰撞才突然消失的。他們還爭辯說只統(tǒng)計恐龍種類多少有些誤導性。許多恐龍種類幾乎沒有多少分支,因而從進化含義上講不能很充分地被確認。他們說,最重要的種類以及大量的單個恐龍都活到了白堊紀末期,直到過渡期才因為隕石碰撞而滅絕的。
在路易斯·阿爾瓦雷茲和他的兒子驚人地發(fā)現(xiàn)銥以來的15年或更長的時間里,隕石碰撞理論經(jīng)歷了一個曲折的歷史。目前,傳統(tǒng)的學者們開始傾向于支持這一理論,尤其是隨著尤卡坦的隕石坑的被發(fā)現(xiàn),對這一理論的間接支持也來自在過去的4.5億年中地球上至少有過4次其他類型的生命突然大規(guī)模滅亡這個事實(盡管這些時期小行星與地球碰撞的諸如含銥豐富的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或能說明問題的隕石坑這類證據(jù)仍未出現(xiàn))。事實上,大約2.4億年前發(fā)生的一次大規(guī)模地球生命的滅亡變故使恐龍的滅絕變得黯談。因為這次變故滅殺了地球上90%以上的生命形式。然而帶諷刺意味的是,就是這場大規(guī)模地球生命的滅亡為恐龍主宰地球(大約是在這個時候開始)鋪平了道路。因為它們的大多數(shù)天敵已被消滅。“砰”的一聲出現(xiàn),“砰”的一聲又消失了。
最后一點思考:假如隕石碰撞理論真的正確,那么某一塊隕石的確撞擊地球并導致了恐龍的滅絕倒真是一件好事,不然的話,人類就可能永遠也不會進化至今。因為有恐龍至高無上地統(tǒng)治陸地和海洋達無數(shù)個百萬年的話,哺乳動物生存的空間就會很少。它們可能仍然是小個子的食蟲動物,根本就沒有有效競爭的能力。這一切都是隨著“砰”的一聲巨響而開始改變的。
。ò屠·E·齊然爾曼、戴維·J·齊然爾曼,見《在巖石上漂浮》,張樹昆、張昭理譯,江蘇人民出版社1998年版)
三、恐龍之死:新的線索
10年前有人提出一種理論認為,恐龍(以及其他某些生物屬種)在6500萬年前的滅絕是由于巨大隕星或彗星與地球相撞的結(jié)果。另一些科學家則認為大量火山的噴發(fā)和氣候異常是造成恐龍滅絕的原因。盡管如此,撞擊說的支持者們還是占了上風,并且現(xiàn)在又有新的證據(jù)來肯定這種觀點。
來自加利福尼亞州拉霍亞的斯克里普斯海洋研究所的杰弗里·L·巴達(JeffreyL。Bada)在6500萬年前形成的沉積物中發(fā)現(xiàn)了氨基酸。
氨基酸是蛋白質(zhì)的建筑塊。每個蛋白質(zhì)分子是由一個或多個氨基酸鏈構(gòu)成的,而每個鏈又是由數(shù)十到數(shù)百個氨基酸組成?傮w來說,地球上的氨基酸只能由生物組織來產(chǎn)生。
如果是這樣的話,在6500萬年前形成的沉積物中發(fā)現(xiàn)的氨基酸鏈應(yīng)該說沒有什么特別不尋常之處,因為當時生命已經(jīng)非常繁盛,各種生物都會形成氨基酸。為什么我們不應(yīng)該發(fā)現(xiàn)一些呢?
首先,從理論上講氨基酸有無數(shù)種,但由生物所形成的蛋白質(zhì)僅利用了其中20種氨基酸。再者,各種生命形式,無論是病毒、櫟樹、海星、蛇或者人類,都是利用同樣的這20種氨基酸,例外情況極少。
沒有人知道為什么生物只利用這20種氨基酸,以及那些沒有被利用的其他氨基酸有什么問題。
巴達在1989年6月所報道的存在于古老巖石中的氨基酸只有兩種,即異纈氨基酸和α?氨基異丁酸。蛋白質(zhì)中不會有這兩種氨基酸,并且就目前所知,它們不是由生物形成的。有一種極少見的真菌,確實可以形成一些異纈氨基酸,但這是非常例外的現(xiàn)象。
是否在別的什么地方也發(fā)現(xiàn)有氨基酸呢?是的。在某些被稱為“含碳球粒隕石”中含有少量的碳水化合物。在碳水化合物中存在一些氨基酸。事實上,在少數(shù)隕石中所發(fā)現(xiàn)的氨基酸就是異纈氨基酸和α?氨基異丁酸。因此,這些氨基酸可能是由于含有氨基酸的隕石或彗星撞擊的結(jié)果,它們把氨基酸撒在地球的表面。
這種解釋可靠嗎?首先,那些極少的真菌確實形成了異纈氨基酸。也許在6500萬年以前,一些最終滅絕的動物產(chǎn)生了大量的這些氨基酸。它們現(xiàn)在雖然稀少,但在當時卻并非如此。
我們可以十分肯定這種情況并沒有發(fā)生過。像許多對生命至關(guān)重要的其他物質(zhì)一樣,氨基酸有不對稱性分子,并且能以兩種形式存在,即左型或右型(像手套和鞋一樣)。生物酶所形成的氨基酸都為左型,這一點是肯定的。左型氨基酸易于結(jié)合在一起從而構(gòu)成有利于蛋白質(zhì)分子形成的鏈。纏繞在一起的左型和右型氨基酸不形成鏈。當然,全由右型氨基酸構(gòu)成的鏈也有助于蛋白質(zhì)分子的形成。當生命在35億年前剛開始出現(xiàn)時,左型氨基酸通過一些隨機過程最先被選用,自此以后氨基酸一直為左型,甚至形成異纈氨基酸的極少數(shù)的真菌也只含有左型異纈氨基酸。
如果氨基酸由人工或通過任意過程形成,正如通過一般化學反應(yīng)而在化學家們的試管里形成一樣,左型和右型的產(chǎn)生幾率是一樣的,哪一種都沒有優(yōu)勢。在隕石中所發(fā)現(xiàn)的氨基酸中左型和右型是等量的,這就告訴我們它們是通過化學反應(yīng)形成的,與生物酶無關(guān)。
在6500萬年前形成的沉積物中所發(fā)現(xiàn)的氨基酸也具有等量的左型和右型。這是一個有力的證據(jù),說明它們不是由地球表面的生物形成的,而是由隕星或彗星中的非生命過程形成的。
科學家對這一發(fā)現(xiàn)還存在一些疑問。氨基酸為什么沒有被由于撞擊而生成的熱毀滅掉呢?對這個問題沒有一個簡單的答案。氨基酸不是一個十分牢固的分子,一般不能抵御高溫。也許這種氨基酸處于撞擊物體的內(nèi)部,從而得以受到保護,免遭高溫的破壞。
更加難解的是,這些來自地球以外的氨基酸并不是恰好出現(xiàn)在6500萬年的沉積物界面上,而是出現(xiàn)在此界面靠上或靠下一段距離的位置上。也許它們最早是存在于此界面上,但在隨后的數(shù)千萬年中,穿過巖層向上或向下遷移了。而這聽起來并不能令人信服。巴達正在調(diào)查其他地區(qū)的巖石,或許會有更多的資料來支持這一解釋。
。ò⑽髂,見《新疆域》,孟慶任譯,上?萍冀逃霭嫔1999年版)
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