04 环境史上的头号疑案
（6500万—5300万年前）
颤抖吧，地球
距今6500万年的K-T事件（白垩纪－古近纪事件）并不是地球生物遭遇的最惨烈大灭绝，但无疑是其中最著名的一次，因为它的主要受害者是大名鼎鼎的恐龙。
在进化论普及以前，西方人相信，恐龙是被从地心涌出的大洪水毁灭的。不过，这无法解释为什么鱼龙、蛇颈龙和菊石等水生动物也在同一时期灭绝了。直到1991年，科学家才在墨西哥尤卡坦半岛上的奇克苏鲁布找到了一个直径约170千米的陨星撞击坑，据信为6500万年前一颗直径约10千米的陨星撞击地球留下的。撞击坑长期未被发现，因为它大部分位于海床上，处于陆地上的小部分被热带雨林覆盖着。6500万年前，这里正位于白垩纪拉腊米迪亚大陆的南端海滨，所以这颗陨星在当时几乎是完全撞进浅海里的。
奇克苏鲁布陨星在高速冲入大气层的过程中，会产生巨大的热量和冲击波，足以杀死撞击点附近广阔区域的所有生物。这颗陨星在地壳上撞出一个深达40千米的大洞，使大量岩石熔解甚至汽化，释放出大量的岩浆、尘埃和温室气体，炽热的物质四散飞溅。由于撞击地区大多位于海中，又引起毁灭了全球大片沿海地区的海啸，并使海水沸腾，空气中的水蒸气瞬间饱和，与空气中大量的二氧化碳结合，形成了有腐蚀作用的酸雨。此外，陨星撞击地球还会释放各种放射性尘埃，其中包括地球上很罕见而在小行星上很常见的铱元素。所有这一切，都可能对恐龙造成致命的打击。
20世纪末，多数科学家都相信，恐龙就是被奇克苏鲁布陨星毁灭的。然而，近来陆续涌现的证据表明，这一猜想未必成立，主要原因有二：第一，类似的天体撞击在恐龙生活的时代并不罕见，每次都有许多种类幸存下来；第二，绝大多数恐龙早在奇克苏鲁布陨星撞击之前就从地球上消失了。富含铱元素的K-T事件地层与恐龙化石所在的地层之间，总是存在一段2—4米厚的岩石，代表着大约30万年之久的时光。以朝阳盆地为例，迄今尚无任何化石证据能够表明，这个白垩纪恐龙天堂在距今8500万年，即奇克苏鲁布陨星撞击之前2000万年，还有恐龙生存。电影经常大肆渲染的最后一头霸王龙目瞪口呆地凝视着大块陨星从天空坠落的末日场景，几乎不可能是真的。化石证据表明，7500万年前，北美的恐龙就开始加速衰亡，早在奇克苏鲁布陨星坠落至少50万年之前，霸王龙及三分之二的北美恐龙种类就已经绝迹了，这段时间在地质史上微不足道，却相当于整个人类文明史的100倍。而且，似乎还有少数恐龙种类撑过了K-T事件，直到大约4万年后才衰亡。
主流观点的缺陷，使有关恐龙灭绝事件的其他猜想开始引人关注。白垩纪后期，全球气候变冷，白垩纪海侵被广泛的海退取代。不过，这无法说明恐龙为什么全部灭绝，何况恐龙以往经历了更加激烈的大陆分合事件，依然活得很好。受二叠纪末期大灭绝事件的启发，一些学者把注意力转向火山。自6500万年前开始，印度南部的火山群大规模喷发，其猛烈程度仅次于2.5亿年前的西伯利亚火山群爆发，制造出庞大的德干高原。长期有人主张这些火山活动导致了恐龙灭绝。但是，火山爆发或许可以灭绝陆地和天空中的恐龙和翼龙，却难以灭绝海中的蛇颈龙和鱼龙，同时又让哺乳类、鸟类、龟鳖、蜥蜴、鳄鱼、蛇、蛙、鲨鱼等动物幸存下来。
似乎还是陨星撞击理论的说服力更强一些。近年来，科学家才发现奇克苏鲁布陨星并不孤独。在美国艾奥瓦州曼森市，有一个直径35千米的撞击坑，与奇克苏鲁布撞击坑一样，也形成于6500万年前。但真正的重大发现来自印度，在孟买西南方不远的阿拉伯海，科学家找到了一个长600千米、宽400千米的撞击坑，面积8倍于奇克苏鲁布撞击坑，同样形成于6500万年前。经过推算，造成这个撞击坑的陨星直径约有40千米，远大于奇克苏鲁布陨星。科学家用印度教毁灭之神湿婆的名字来命名这颗巨大的陨星。现在看来，正如奇克苏鲁布陨星造成了墨西哥火山群爆发，湿婆陨星撞击与德干火山群的爆发之间也存在因果关系。湿婆陨星撞击与德干火山群爆发不仅促成了恐龙的衰亡，也对印度和中国的环境造成了深远的影响。
近年来，在加拿大、乌克兰和巴西等地也发现了大致同时形成的陨星坑。6500万年前的这一系列陨星撞击，在地球上释放了至少相当于130万亿吨TNT炸药或100亿颗广岛原子弹的能量，还给大气平流层带来了超过100万亿吨的灰尘。天文学研究显示，多颗陨星同时攻击一颗行星的情况并不罕见，许多小陨星结成小群活动，或是在接近行星之前裂成多个碎块，因此会同时打击行星上的许多区域。
6500万年前的K-T事件诚然是巨大的灾难，但在地质史上并非史无前例。事实上，这类物种大灭绝事件似乎有时间规律可循。
6500万年的诅咒
古生物在极短的时间内集中灭绝的事件，被地质学家和古生物学家称为“大灭绝”。物种的集体出现和集体灭绝，与岩层一同构成了地质年代单位的标志。也就是说，人们不仅可以通过分析岩石的化学成分来鉴定地质年代，也可以通过分析岩石中典型古生物化石的品种来鉴定地质年代，后一种鉴定方法甚至更加准确。
回顾大冰期以来的5亿多年历史，地球生物至少经历了七次大灭绝事件：
约5.1亿年前的寒武纪末期，各地相继发生生物灭绝情况，地球上80%以上的物种消失，而且这些消失的物种中大部分没有再演化成其他的物种，在此期间13C同位素出现异常，显示重大的环境变化；
约4.4亿年前的奥陶纪末期，由于气温变冷，海平面下降，浅海大陆架广泛露出海面，多数依赖于浅海生存的生物灭绝，地球上约85%的物种消失；
约3.6亿年前的泥盆纪末期，由于气温进一步变冷，海平面继续下降，浅海生物再遭重创，地球上约70%的物种消失，被困在陆地上的部分鱼类尝试四肢行走，进化成两栖类；
约2.5亿年前的二叠纪末期，爆发了地球历史上最严重的生物灭绝事件，包括在古生代统治地球的优势物种三叶虫在内，地球上96%的物种消失，爬行动物与裸子植物成为中生代的优势物种；
约2.05亿年前的三叠纪末期，地球上76%的物种消失，恐龙成为中生代的霸主；
约6500万年前的白垩纪末期，由于小行星撞击地球和火山爆发，恐龙、翼龙等85%的地球物种灭绝，被子植物、哺乳类和鸟类成为新生代的优势物种；
1万多年来，从猛犸象到白鳍豚，各种生物纷纷消失，目前这场大灭绝还在进行中。
除了上述这七次生物大灭绝事件，中等的生物灭绝事件还有几十次。古生物学家经过统计发现，6亿年来，生物大灭绝平均呈现约2600万年的短周期，以及约6300万年的长周期，而6300万年大体上也是地质史基本单位“纪”的时间长度，如侏罗纪和白垩纪长约6500万年。
生物灭绝长周期6300万年，是一个天文学家很熟悉的数字，因为这正是太阳系的摆动周期。正如地球只是太阳系很小的一部分，太阳系只是银河系很小的一部分。银河系长得既像飞碟，又像大风车，太阳系位于银河系的一根悬臂的中央位置。天文学家尚未直接观测到银河系的中心景象，因为那里漆黑一片，根本不发光。看不见并不代表什么都没有。通过对其周围行星运动轨迹的计算，天文学家得知，银河系的中心有一个超级黑洞，其质量约相当于太阳系总质量的400万倍。这个巨无霸黑洞是银河系无可争议的统治者，包括光线在内，任何距离它过近的物体都会被首先拉成面条般的长线，然后压缩成一个点，最终成为这个黑洞的组成部分。
离银河系中心黑洞太近显然不是好事，所以数十亿年来，太阳系在离心力的帮助下，一直在试图逃离控制。由于双方实力悬殊，太阳系通向自由的前途尽管是光明的，道路却是异常曲折的。为了摆脱银河系中心黑洞强大的引力，太阳系一面绕着银河系中心黑洞公转，一面围绕着银河系中央平面上下摆动。太阳系的公转周期大约2.5亿年，每围绕银河系中心黑洞公转一周，就会在银河系的平面两极之间摆动4次，这个摆动周期（又叫偏离周期）是6300万年。
有观点认为，每当太阳系运行到银河系的特定位置时，太阳系就会遭到某些来自外太空的攻击，从而造成6300万年左右的周期性生物大灭绝。还有一种理论认为，太阳存在一颗伴星“复仇星”，公转周期2600万年。每2600万年，“复仇星”就会与太阳靠近，两颗恒星之间的引力造成小行星带的动荡，众多小行星于是跳出轨道，在太阳系里四处乱撞，撞上地球就会引起生物大灭绝。因此，生物大灭绝的周期是2600万年或其倍数。不过，这种猜想目前证据不足。
回首地质史，不难发现，所有成功的生物，都设法熬过了至少一次生物大灭绝，例如海百合、三叶虫、蟑螂和鳄鱼。当6300万年灭绝周期到来的时候，有时灾难强度并不猛烈。例如泥盆纪至二叠纪之间的1.1亿年内没有爆发生物大灭绝事件，早期陆生生物因此获得了足够的时间站稳脚跟；又例如三叠纪至白垩纪之间的1.1亿年内没有爆发生物大灭绝事件，因而成就了辉煌的恐龙时代。
按照环境史规律，侏罗纪晚期本应发生一次生物大灭绝，但它的规模较小，以至于地质学家经常难以划定侏罗纪与白垩纪之间的界线。多数恐龙种类成功地经受住了这次考验，因而得以成为中生代的霸主。不能因为恐龙在白垩纪大灭绝中消亡，就认为它们是不擅长适应环境变化的物种。恐龙因为丧失进化动力而灭绝的陈旧观点，早已被事实颠覆。从三叠纪到白垩纪，恐龙家族统治了地球1.8亿年，其间经受了无数次环境剧变和物种竞争的考验。迄今只统治了地球几万年的人类能否在未来表现得比恐龙更好，还需要打一个问号。毕竟，我们正处于另一次生物大灭绝的过程之中。
灵长类动物崭露头角
K-T事件摧毁了恐龙、翼龙和鱼龙等爬行动物的王国，哺乳类、鸟类、龟鳖、蜥蜴、鳄鱼、蛇、蛙等能够打洞穴居的动物幸存下来。其中，与食虫目类似的一类哺乳动物加速演化，这就是人类所属的灵长类动物。K-T事件过后不久，约6300万年前，灵长类动物中出现了一类鼻孔朝前下方紧靠、两眼相距很近、长着32颗牙齿、四肢都长有5个指头、指甲扁平、左右下颚闭合、上唇与鼻子分离、能够直立、脑部增大的新种群，生物学家称之为“狭鼻猴”。现代的东半球猴类、所有类人猿和人类都属于这个家族。狭鼻猴的部分近亲因盘古大陆的分裂而滞留在南美洲，与世隔绝，保留了一些恐龙时代的原始特征，生物学家称之为“阔鼻猴”。
20世纪主流科学界认为，当白垩纪在约6500万年前结束时，恐龙也随之绝灭，为此前一直生活在恐龙阴影下的哺乳动物和鸟类主宰地球提供了亿载难逢的良机。但刚刚进入21世纪，该理论就过时了。科学家发现，距今6500万年到5300万年的古新世因众多陨星坠落和火山群大量喷发，全世界酸雨连绵，土壤酸性过大，使骨骼易于溶解，导致出土化石太少，给20世纪的古生物学家以恐龙骤然彻底灭绝的错误印象。不仅是恐龙，古新世其他生物的化石也非常罕见。
20世纪末至21世纪初，古生物学者陆续发现了一批距今不足6500万年的恐龙化石，其中一个重要的化石出土地点位于广东省北部的南雄。这里在白垩纪末期的燕山运动中塌陷为盆地，相对封闭的自然环境为恐龙等古生物提供了天然庇护所，从白垩纪到古新世的地层也被保存得相当完好。南雄古生物群中的食肉动物很少，众多植食动物和睦地生活在一起，展现出与岛屿相似的封闭地区动物群特征。哺乳动物较白垩纪已有所发展，但身材不大，数量也不多。据统计，白垩纪末期北美洲生活着12个属的恐龙，尽管白垩纪末期的灭绝事件使它们的种群数量大幅减少，但其中至少有7个属承受住了陨星撞击带来的环境剧变，又活了大约100万年。
把这些古新世恐龙化石出土地点串联起来，就会发现，它们全都集中在当时经白令陆桥相连的亚洲－拉腊米迪亚大陆上。然而，作为恐龙最后的家园，亚洲－拉腊米迪亚大陆的地质状况也稳定不了多久了，届时就连顽强度过白垩纪末期大灭绝的恐龙家族幸存者，也只得屈从于命运的安排。
事情还要从白垩纪末期的陨星群撞击地球说起。
致命撞击
距今6500万年，直径约40千米的湿婆陨星坠落在印度西南方的阿拉伯海中，溅起一片高达100多千米的水雾，几千米高的海啸随之横扫全球。当湿婆陨星的底部已经撞穿地壳，接触到岩浆层时，它的顶端海拔依然比现代世界屋脊珠穆朗玛峰还要高出几倍。不过，珠穆朗玛峰那时还躺在印度北方的大海里。
在被湿婆陨星从西南方撞击后，原本离开冈瓦纳大陆向正北方运动，看似将撞击西亚的印度次大陆突然改变了航向，转向东北方漂移——目标正是中国。
距今约6000万年，印度次大陆已经越过赤道，将古特提斯洋切割成地中海与印度洋两部分。这时，它与亚洲大陆还隔着一片狭窄的海域，即1亿年前喜马拉雅鱼龙曾经畅游的喜马拉雅海。在未来的几千万年内，喜马拉雅海的海底将因为印度次大陆向东北方的挤压，逐步隆起为世界屋脊青藏高原，并最终造就喜马拉雅山。
虽然还没有与亚洲大陆发生实质性的接触，但印度次大陆已经开始在中华大地上展现自己的威力。如果说欧洲和北美洲与亚洲的对接是温柔的、建设性的，那么印度次大陆与亚洲的对接则是粗暴的、毁灭性的。湿婆陨星的惊天大撞击，使印度次大陆西部和南部的地壳多处开裂，岩浆喷涌不止，形成了连续喷发超过500万年的德干火山群。高温与毒雾几乎将这块土地上的所有生物铲除殆尽。6000万年前中华大地被迫迎接的这位不速之客，绝非生机勃勃的世外桃源，而是烈焰飞腾与黑烟弥漫之地。这些来自地狱的礼物可以轻易飞越喜马拉雅海，直逼亚洲腹地，宛若印度教火神阿耆尼亲临东胜神洲。受印度次大陆撞击的影响，中国西南部也发生了一系列火山爆发，从昆仑山到海南岛，处处浓烟滚滚。这一次，南雄恐龙群也未能幸免于难。
在末代恐龙的另一个避难所里，此时也发生了类似的情况：拉腊米迪亚大陆和阿巴拉契亚大陆重新结合成统一的北美洲，并向西挤压太平洋板块，从而引发了科迪勒拉造山运动，形成从阿拉斯加到加利福尼亚的一系列北美西海岸火山。受北美洲挤压的太平洋板块转向西北方漂移。它与亚洲板块的撞击，又在堪察加半岛至印度尼西亚一线的西太平洋边缘制造出众多火山。环太平洋火山地震带就此成形，剥夺了恐龙幸存下来的最后机会。
长夜难明赤县天，万年魔怪舞翩跹，灭绝恐龙写新篇。约5300万年前，当古新世结束，始新世开始之际，世界上已然没有活着的恐龙。此时，哺乳动物开始大展身手，分化出众多种类，特别是前所未见的大型物种，填补了恐龙灭绝后留下来的生态位空白。例如，黄牛体形的尤因它兽、亚洲象体形的雷兽和犀类取代了三角龙，中兽、犬熊和牛鬣兽取代了霸王龙和特暴龙，鬣齿兽取代了驰龙，甚至怪异的镰刀龙都找到了与自己相似的爪兽。而在海洋中，与鱼龙相似的鲸和海豚也开始遨游。这些哺乳动物并非源于外貌相似的恐龙，而是生物在类似的自然环境下，占据类似的生态位演化的结果，生物学上称之为“趋同演化”。
经历了复杂的趋同演化之后，哺乳动物已经基本具备了取代恐龙统治地位的资格。但为了登上地球的王座，它们还要经历几场艰苦的战斗。