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099 起源:物種大滅絕中的科學(xué)思維


物種大滅絕在歷史上發(fā)生過(guò)多次,按種的數(shù)量算,超過(guò)70%的滅絕就可算做“大滅絕”,歷史上統(tǒng)計(jì)下來(lái)一共5次。


本圖僅呈現(xiàn)地質(zhì)年代各期的海洋生物滅絕比例,包含規(guī)模最大的五次滅絕事件。藍(lán)色部分代表大致的滅絕屬比例,以該時(shí)期與下一時(shí)期的化石紀(jì)錄比較計(jì)算(單位:百萬(wàn)年)注:O-S:奧陶紀(jì)大滅絕、Late D:泥盆紀(jì)晚期滅絕事件、P-T:二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件、Tr-J:三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)滅絕事件、K-T:白堊紀(jì)﹣第三紀(jì)滅絕事件


這5次的顯著程度還可以通過(guò)對(duì)比物種背景滅絕速度來(lái)凸顯。


大滅絕數(shù)量統(tǒng)計(jì)


前兩次主要以海洋動(dòng)物為主,那不是因?yàn)殛懙厣锒氵^(guò)去了,而是因?yàn)殛懙厣仙锓N類還不夠豐富。


上圖:在二疊紀(jì)末滅絕事件后,濾食性固著動(dòng)物(例如海百合)的數(shù)量大幅減少;中圖:位于南極洲的威爾克斯地隕石坑,直徑達(dá)500公里,形成時(shí)間在5億年內(nèi),規(guī)模與時(shí)代使它成為本次滅絕事件的可疑成因,但證據(jù)不夠明確;下圖:西伯利亞暗色巖的熔巖范圍



上圖:白堊紀(jì)-古近紀(jì)界線的露頭,位于加拿大亞伯達(dá)省德拉姆黑勒鎮(zhèn)附近;中圖:位于美國(guó)科羅拉多州的25號(hào)州際公路附近的白堊紀(jì)-古近紀(jì)界線的露頭,紅箭頭處即為白堊紀(jì)-古近紀(jì)界線(因富含銥而著名);下圖:白堊紀(jì)土層


其中最著名的就是最后一次,6500萬(wàn)年前造成了恐龍滅絕的那次小行星撞擊地球。


上圖:在白堊紀(jì)﹣第三紀(jì)滅絕事件發(fā)生前的地層,有相當(dāng)豐富的恐龍化石;下圖:菊石亞綱的化石


這次事件是通過(guò)統(tǒng)計(jì)K-T界中的一層黏土中重金屬銥和鉑的含量證實(shí)的。阿爾瓦雷茲父子倆一起做出的發(fā)現(xiàn),兒子托了父親的福,因?yàn)樗职质?968年諾貝物理獎(jiǎng)得主,所以興趣所致的地方也會(huì)用實(shí)驗(yàn)思路去考量。


阿爾瓦雷茲父子,右起第一、二位


上圖1、2、3:尤卡坦半島,位于中美洲北部、墨西哥東南部的半島,此處有??颂K魯伯隕石撞擊坑;下圖:繪制的隕石撞擊坑樣貌


測(cè)量工作是由他父親的一個(gè)好朋友,一位測(cè)痕量測(cè)的極為準(zhǔn)確的化學(xué)家完成的。后來(lái)世界各地都去測(cè)了K-T界土層中銥的含量,發(fā)現(xiàn)是普通土層濃度的20倍-300倍之間,于是證據(jù)坐實(shí)。


圖1:國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟logo;圖2:IUCN總部位于瑞士格蘭德;圖3:IUCN紅色名錄,由物種存續(xù)委員會(huì)(SSC)及幾個(gè)物種評(píng)估機(jī)構(gòu)合作編制,每年評(píng)估數(shù)以千計(jì)物種的絕種風(fēng)險(xiǎn),將物種編入9個(gè)不同的保護(hù)級(jí)別;圖4:生活在6百萬(wàn)年前的中新世晚期的阿根廷巨鷹,化石在阿根廷被發(fā)現(xiàn);圖5:巨齒鯊和大白鯊的牙齒對(duì)比,巨齒鯊是生存于1590萬(wàn)至260萬(wàn)年前的史前鯊魚(yú)


但最終的證據(jù)還要發(fā)現(xiàn),既然是一顆小行星撞上導(dǎo)致的,那么小行星在哪兒?其實(shí)在50年代墨西哥的石油公司委托加拿大的一家海底勘探公司就發(fā)現(xiàn)過(guò),在尤卡坦半島,那里的海底地形滿足有石油的跡象,但挖下去一看,都是沖擊石英,這種東西只可能在核爆試驗(yàn)場(chǎng)才有,于是在80年代末,人們?cè)俅未_認(rèn)了這個(gè)直徑150公里的圓坑。他一半壓在陸地,一半壓在海里。最終導(dǎo)致了白堊紀(jì)的結(jié)束。


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