當(dāng)伊恩·米勒(Ian Miller)和泰勒·里森(Tyler Lyson)首次訪問他們?cè)谄涔ぷ鞯牡し鹱匀慌c科學(xué)博物館以南100公里的化石遺址Corral Bluffs時(shí),他所見過的少數(shù)脊椎動(dòng)物化石并沒有給萊森留下深刻的印象。但是在那年晚些時(shí)候的回程中,他劈開了被稱為凝結(jié)物的小巨石,并發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)頭骨?,F(xiàn)在,他,米勒(Miller)和他們的同事們將該地點(diǎn)的動(dòng)植物化石群與詳細(xì)的巖石層年代學(xué)結(jié)合起來,講述了一個(gè)重要的故事:如何從6600萬年前殺死了恐龍的小行星撞擊中恢復(fù)了生命。
研究小組今天在《科學(xué)》雜志上報(bào)告說,動(dòng)植物的恢復(fù)速度比想象的要快得多,而植物刺激了哺乳動(dòng)物的多樣化。布朗大學(xué)(Brown University)的功能解剖學(xué)家Amy Chew說:“他們幾乎能看到全部圖片,這非常令人興奮。”“這種高分辨率的綜合記錄確實(shí)告訴我們發(fā)生了什么。”
當(dāng)小行星撞擊地球時(shí),它消滅了75%的生物物種,包括比老鼠大得多的任何哺乳動(dòng)物。一半的植物物種滅絕了。隨著偉大的恐龍的滅絕,哺乳動(dòng)物得到了擴(kuò)展,新的研究對(duì)這一過程進(jìn)行了細(xì)致的追蹤。
撞擊后的大多數(shù)化石遺址都有空隙,但在現(xiàn)在是科拉夫布拉夫斯遺址的洪泛平原上,沉積物幾乎連續(xù)不斷堆積了100萬年。因此,該地點(diǎn)保留了完整的古代生活和環(huán)境記錄。
此類網(wǎng)站可能很難確定日期。但是古植物學(xué)家米勒(Miller)和他的同事們收集了37,000粒花粉和孢子,這清楚地表明了小行星的影響:蕨類植物的生長在不安定的環(huán)境中environments壯成長。該地點(diǎn)還包括來自附近火山的兩層灰燼?;鹕交野ǚ派湫缘V物,其衰變可以用作精確的地球年代時(shí)鐘,提供兩個(gè)時(shí)間標(biāo)記。地球磁極的已知翻轉(zhuǎn)(記錄層中的一些礦物已記錄下來)增加了年代的細(xì)節(jié)。金斯敦羅德島大學(xué)的古生物學(xué)家戴維·法斯托夫斯基說:“它們的地質(zhì)年代學(xué)框架非常強(qiáng)大。”
記錄證實(shí)了這次沖擊造成的破壞。在災(zāi)難發(fā)生之前,浣熊大小的哺乳動(dòng)物物種就蜂擁而至,但是在1000年之后,只有不超過600克大鼠的一些毛茸茸的動(dòng)物漫游在一個(gè)蕨類植物的世界中,那里的開花植物及其種子和果實(shí)營養(yǎng)豐富。
到100,000年后,漫游的哺乳動(dòng)物種類增加了兩倍,它們又恢復(fù)了浣熊的大小。這些小動(dòng)物在取代蕨類植物的棕櫚樹林中覓食。米勒說:“這是一個(gè)徹底徹底毀滅的世界。”
在接下來的200,000年中,他所謂的“棕櫚期”被“山核桃派”期所取代,當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了類似核桃的植物。新的哺乳動(dòng)物進(jìn)化為利用了營養(yǎng)豐富的種子。哺乳動(dòng)物的多樣性增加了三倍,最大的新物種達(dá)到了25公斤的海貍大小。
大約70萬年后,出現(xiàn)了豆類。他們的化石豌豆莢是迄今為止北美最古老的發(fā)現(xiàn)。萊森說,“蛋白質(zhì)禁止時(shí)期”的豌豆和豆類提供了富含蛋白質(zhì)的食物,進(jìn)一步增加了哺乳動(dòng)物的體形和多樣性。哺乳動(dòng)物重達(dá)50公斤,比幸存下來的小行星增加了100倍。森林也恢復(fù)了。斯德哥爾摩瑞典自然歷史博物館的古生物學(xué)家維維·瓦杰達(dá)(Vivi Vajda)說:“最大的信息是恢復(fù)的速度……以及植被和動(dòng)物群之間緊密相連的程度。”
該小組還對(duì)6000片葉子進(jìn)行了分類,計(jì)算出每個(gè)時(shí)間間隔有多少種具有光滑或帶齒邊緣的物種。邊緣物種在炎熱的氣候中更為常見。研究小組得出結(jié)論,該地點(diǎn)經(jīng)歷了三個(gè)變暖期。他們估計(jì),剛發(fā)生撞擊后,第一臺(tái)的溫度上升了約5°C,與早期的工作相符。在此期間,印度的Deccan陷阱發(fā)生了大規(guī)模的火山噴發(fā),這可能是通過釋放二氧化碳使地球變暖的。
萊森說:“在每個(gè)變暖時(shí)期,您都會(huì)看到植物群落的變化,然后是哺乳動(dòng)物的變化。”他認(rèn)為溫度推動(dòng)了逐步的恢復(fù)。
瓦伊達(dá)(Vajda)認(rèn)為,無論溫度和植物生命如何變化,僅恐龍的喪失就可能為更大,更多樣化的哺乳動(dòng)物打開大門。但是赫爾辛基大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家Jukka Jernvall表示,研究小組對(duì)古代生態(tài)系統(tǒng)的分析顯示了復(fù)蘇的過程。“我們開始獲得時(shí)間和空間分辨率來重建環(huán)境,以及發(fā)生的事情可以與生態(tài)過程聯(lián)系在一起。”
該記錄還傳達(dá)了一個(gè)關(guān)于未來的令人震驚的信息,以及生態(tài)系統(tǒng)從人類持續(xù)不斷的滅絕中恢復(fù)的速度。甚至被地質(zhì)學(xué)家稱為“快速”的恢復(fù)也花費(fèi)了數(shù)十萬年的時(shí)間,世界從未如此。喬說:“我們的未來可能會(huì)發(fā)生生態(tài)系統(tǒng)的巨大變化。”