这些化石真的能显示小行星撞击致恐龙死亡的
灾难图景图片来源：原文
春天是花朵萌芽、绿叶生长和小动物繁殖的季节。但万年前，在这个温和的季节里，地球与巨大太空岩石的灾难性撞击造成了大规模死亡和屠杀。
在白垩纪末期（1.45亿至万年前），一颗巨大的小行星撞上了我们的地球，引发了一场全球性灭绝，导致地球上76%的生命濒临灭绝，包括所有的非禽类恐龙、翼龙和大多数海洋爬行动物。最近，科学家在分析了撞击几分钟后死亡的动物化石后，确定了这场灾难发生的季节，并将其与北半球的春天联系起来。
他们在一个叫塔尼斯（Tanis）的地方发现了这些化石，那里曾经有一条河流流经现在的北达科他州。小行星在撞击墨西哥YucatánPeninsula地区附近后，其发出的冲击波向塔尼斯的河流上游蔓延，席卷鱼类和森林生物，并将它们活埋在了土层下。研究人员在一项新的研究中称，当水位下降时，大自然留下了一张保存完好的灾难现场的“3D快照”，这张快照是在小行星撞击地球后30分钟内“拍摄”的。这些滤食性鱼类的化石也为它们的季节性生长周期提供了线索，暗示当鱼类死亡且恐龙的统治突然结束时，春天已经到来。
小行星撞击地球图片来源：pixabay
塔尼斯保存了这场大规模灾难导致死亡的瞬间，破碎的鱼类化石缠绕在树枝上，散落在各个方向，“就像你见过的最严重的车祸，冻结在了原地。”该研究的主要作者MelanieDuring说，她是瑞典乌普萨拉大学生物系博士研究生。During在2月22日的新闻发布会上指出，这是她“有生以来见过的最壮观的沉积物”。
年8月，During在塔尼斯发掘白垩纪鱼类，她花了两周时间挖掘白鲟和鲟鱼化石。鱼类的骨骼在化石化之后仍保留着动物生长的记录，这取决于季节性的食物供应。通过绘制这些骨细胞生长和密度的模式图，科学家们希望确定塔尼斯的鱼在死亡时到达了生长周期的哪一部分，这可以表明死亡发生在一年中的什么时候。
这项研究的作者使用同步加速器X射线成像和无损成像技术扫描了这些化石，并以3D形式重建了这些化石。他们在鱼鳃中发现了一种小玻璃球（spherules，撞击引起巨大火焰所产生的碳粒）；当小行星撞击地球并从撞击坑喷射出漫天的尘埃时，这些小球从超高温沉积物中熔化出来。粒子飞入地球大气层和更远的地方，然后以玻璃珠的形式落回到在地球上。
其他研究塔尼斯白垩纪死亡坑的研究人员计算出，小行星撞击地球后15到30分钟内，撞击产生的小球体就会下落。根据这项新研究，由于小球在鱼的鳃中且没有被吞咽，因此在小行星撞击后的30分钟内，鱼类很可能在吸入玻璃状小球后立即被活埋。
同步加速器扫描还揭示了骨骼化石中细胞生长波动的迹象，这些变化发生在七年多的时间里。就像树木在树干横截面上可见的年轮积累标志着时间的流逝一样，鱼类随着年龄的增长会在骨骼上增加层次，且鱼类的生长在夏末达到顶峰，然后在冬季下降。该研究的合著者、乌普萨拉大学生物系研究工程师DennisVoeten在新闻发布会上说，当这些鱼死亡时，它们刚刚进入一个骨骼显著生长的时期，这正好是春天。
白垩纪化石图片来源：pixabay
“我想大家都能理解：鱼在吃东西时，它的骨头会生长，”During在一封电子邮件中告诉《LiveScience》。然而，她说，在白垩纪化石中看到这一量化结果，“对于未来的研究而言确实是非常新的并将提供难以置信的信息。”
科学家在研究中写道，其中一条鱼的碳同位素记录进一步证实，这种鱼是在春天死亡的。该研究的共同作者、荷兰阿姆斯特丹弗里耶大学地球科学系助理教授JeroenvanderLubbe说，与骨骼生长一样，“碳同位素记录显示出一种独特的循环模式，其中高碳同位素值反映了浮游生物的高生产力”，而浮游生物是白鲟的主要食物。浮游生物的丰度通常在夏季最高；vanderLubbe在新闻发布会上说，同位素分析显示，浮游生物的生产力尚未达到这一年的峰值，因此研究人员得出结论，这种鱼是在春季死亡的。
研究人员报告称，小行星撞击的时间可能产生了深远的影响，地球上的一些物种之所以能够平安地渡过灾难，仅仅是因为它们所在地区的季节不同。
在春天到来天气变暖时，北半球万物复苏，并且在寒冷的冬季之后为生长和繁殖做好了准备。它们以更少的资源暴露在外，因为它们已经耗尽了帮助它们度过冬季的所有储备。由此，During说，北半球的春季生态系统可能比南半球过冬的动植物更容易受到撞击的直接影响。
“撞击发生后，突然出现了持续时间未知的冷却，当然，降温对物种灭绝也有影响，”During说。“尽管如此，那些没有在那个灾难性的春天或者秋天中幸存下来的生物群体，也显然不用费力面对随后的核冬天。”
撰文：MindyWeisberger，《LiveScience》杂志资深作家，主要报道气候变化、古生物学、动物异常行为和太空的相关内容。
翻译：彭容
审校：曾小欢
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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