來(lái)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(wàn)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(gè)難以回答的問(wèn)題。不過(guò),多年來(lái)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(kāi)或撕裂了地殼,從而導(dǎo)致了形成冰島(我們知道是由火山形成)的火山活動(dòng)。然而,這一理論也不再?gòu)V為人們所接受。在有6500萬(wàn)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(xué)家們推斷在碰撞地區(qū)周?chē)你灥V層可能最厚,因?yàn)殂灥V是在那個(gè)位置最先沖進(jìn)空氣中的。而且,伴隨著微細(xì)的白色富銥沉積土層,一定會(huì)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(shí)形成的。正如一粒石子扔入水池時(shí)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(chǎng)幾千英里的半徑范圍之內(nèi),而在冰島卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。
1990年,亞利桑那大學(xué)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(diǎn)。他發(fā)現(xiàn)有兩處隕石坑可能是隕石撞擊地球的現(xiàn)場(chǎng)。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(lái)越多的證據(jù)對(duì)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(gè)隕石坑完全被埋在巖石下面,且位處陸地,盡管在6500萬(wàn)年前這個(gè)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(hù)者們覺(jué)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(huì)認(rèn)為,至此,恐龍滅絕之謎已被破解。銥礦土層證明某個(gè)小行星或彗星曾撞擊地球,而且碰撞所發(fā)生的時(shí)間也是正確的,再說(shuō)也發(fā)現(xiàn)了一處隕石坑來(lái)支持這一理論。然而,疑問(wèn)依然存在。那么,問(wèn)題又在何處呢?
問(wèn)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(huì)造成恐龍迅速的滅亡──只是幾千年的時(shí)間,而不需要幾百萬(wàn)年。不幸的是,化石記錄卻沒(méi)有能給我們展示一個(gè)清楚的、無(wú)可爭(zhēng)辯的畫(huà)面。人們都知道恐龍大約是在同一時(shí)期──即在一個(gè)主要的地質(zhì)紀(jì)元(白堊紀(jì))結(jié)束,另一個(gè)紀(jì)元也就是第三紀(jì)開(kāi)始時(shí)滅亡的。這一過(guò)渡就是大家所熟知的白堊紀(jì)──第三紀(jì)(或K—T)之交。
賓夕法尼亞大學(xué)的彼德·多德遜曾專門(mén)對(duì)這個(gè)時(shí)期的恐龍化石記錄進(jìn)行了分析。他的結(jié)論是,在白堊紀(jì)結(jié)束前的800萬(wàn)年,恐龍家族十分興旺?墒牵600萬(wàn)年之后,3/4的恐龍種類(lèi)便已滅絕。這對(duì)于小行星碰撞地球造成恐龍滅絕的理論的支持者來(lái)說(shuō)真是個(gè)壞消息。因?yàn)樵S多恐龍看來(lái)是在某個(gè)小行星或彗星與地球發(fā)生碰撞之前就已消失。不過(guò),小行星學(xué)派的理論家們卻指出,在北美洲的大多數(shù)恐龍的種類(lèi)是一直活到白堊紀(jì)──第三紀(jì)之交(K—T)時(shí)由于發(fā)生了隕石碰撞才突然消失的。他們還爭(zhēng)辯說(shuō)只統(tǒng)計(jì)恐龍種類(lèi)多少有些誤導(dǎo)性。許多恐龍種類(lèi)幾乎沒(méi)有多少分支,因而從進(jìn)化含義上講不能很充分地被確認(rèn)。他們說(shuō),最重要的種類(lèi)以及大量的單個(gè)恐龍都活到了白堊紀(jì)末期,直到過(guò)渡期才因?yàn)殡E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(lái)的15年或更長(zhǎng)的時(shí)間里,隕石碰撞理論經(jīng)歷了一個(gè)曲折的歷史。目前,傳統(tǒng)的學(xué)者們開(kāi)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(duì)這一理論的間接支持也來(lái)自在過(guò)去的4.5億年中地球上至少有過(guò)4次其他類(lèi)型的生命突然大規(guī)模滅亡這個(gè)事實(shí)(盡管這些時(shí)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(shuō)明問(wèn)題的隕石坑這類(lèi)證據(jù)仍未出現(xiàn))。事實(shí)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?yàn)檫@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(chǎng)大規(guī)模地球生命的滅亡為恐龍主宰地球(大約是在這個(gè)時(shí)候開(kāi)始)鋪平了道路。因?yàn)樗鼈兊拇蠖鄶?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(diǎn)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(dǎo)致了恐龍的滅絕倒真是一件好事,不然的話,人類(lèi)就可能永遠(yuǎn)也不會(huì)進(jìn)化至今。因?yàn)橛锌铸堉粮邿o(wú)上地統(tǒng)治陸地和海洋達(dá)無(wú)數(shù)個(gè)百萬(wàn)年的話,哺乳動(dòng)物生存的空間就會(huì)很少。它們可能仍然是小個(gè)子的食蟲(chóng)動(dòng)物,根本就沒(méi)有有效競(jìng)爭(zhēng)的能力。這一切都是隨著“砰”的一聲巨響而開(kāi)始改變的。
。ò屠·E·齊然爾曼、戴維·J·齊然爾曼,見(jiàn)《在巖石上漂浮》,張樹(shù)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(rèn)為,恐龍(以及其他某些生物屬種)在6500萬(wàn)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(xué)家則認(rèn)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(shuō)的支持者們還是占了上風(fēng),并且現(xiàn)在又有新的證據(jù)來(lái)肯定這種觀點(diǎn)。
來(lái)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(dá)(JeffreyL。Bada)在6500萬(wàn)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(gè)蛋白質(zhì)分子是由一個(gè)或多個(gè)氨基酸鏈構(gòu)成的,而每個(gè)鏈又是由數(shù)十到數(shù)百個(gè)氨基酸組成?傮w來(lái)說(shuō),地球上的氨基酸只能由生物組織來(lái)產(chǎn)生。
如果是這樣的話,在6500萬(wàn)年前形成的沉積物中發(fā)現(xiàn)的氨基酸鏈應(yīng)該說(shuō)沒(méi)有什么特別不尋常之處,因?yàn)楫?dāng)時(shí)生命已經(jīng)非常繁盛,各種生物都會(huì)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(wú)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(wú)論是病毒、櫟樹(shù)、海星、蛇或者人類(lèi),都是利用同樣的這20種氨基酸,例外情況極少。
沒(méi)有人知道為什么生物只利用這20種氨基酸,以及那些沒(méi)有被利用的其他氨基酸有什么問(wèn)題。
巴達(dá)在1989年6月所報(bào)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(huì)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(jiàn)的真菌,確實(shí)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(shí)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(shí)形成了異纈氨基酸。也許在6500萬(wàn)年以前,一些最終滅絕的動(dòng)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(dāng)時(shí)卻并非如此。
我們可以十分肯定這種情況并沒(méi)有發(fā)生過(guò)。像許多對(duì)生命至關(guān)重要的其他物質(zhì)一樣,氨基酸有不對(duì)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(diǎn)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(dāng)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(dāng)生命在35億年前剛開(kāi)始出現(xiàn)時(shí),左型氨基酸通過(guò)一些隨機(jī)過(guò)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(guò)任意過(guò)程形成,正如通過(guò)一般化學(xué)反應(yīng)而在化學(xué)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(méi)有優(yōu)勢(shì)。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(guò)化學(xué)反應(yīng)形成的,與生物酶無(wú)關(guān)。
在6500萬(wàn)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(gè)有力的證據(jù),說(shuō)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(guò)程形成的。
科學(xué)家對(duì)這一發(fā)現(xiàn)還存在一些疑問(wèn)。氨基酸為什么沒(méi)有被由于撞擊而生成的熱毀滅掉呢?對(duì)這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單的答案。氨基酸不是一個(gè)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(hù),免遭高溫的破壞。
更加難解的是,這些來(lái)自地球以外的氨基酸并不是恰好出現(xiàn)在6500萬(wàn)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(wàn)年中,穿過(guò)巖層向上或向下遷移了。而這聽(tīng)起來(lái)并不能令人信服。巴達(dá)正在調(diào)查其他地區(qū)的巖石,或許會(huì)有更多的資料來(lái)支持這一解釋。
。ò⑽髂颍(jiàn)《新疆域》,孟慶任譯,上?萍冀逃霭嫔1999年版)
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