春天正如火如荼沿着塔尼斯河。它慵懒地蜿蜒穿过森林和湿地,到达西部内陆航道,这是一片几英里外的浅海,覆盖了现在北美大平原的大部分地区。冬天的寒冷——气温降至冰点出头——已是遥远的记忆,但夏天的全热还没有到来。植物正在萌芽或开始开花,乌龟们在河岸上休息,尽可能地从阳光中获得温暖。这条河里满是鱼,包括类似今天白鲟和鲟鱼的动物。它们用细长的口鼻和胡须一样的触须沿着河床觅食微小的浮游生物。浮游生物的数量要到夏天才会达到峰值,但仍有大量的浮游生物可供捕捞,鱼又丰满又健康。大约6600万年前,那一天的生活很美好。直到一篇新论文背后的研究人员说,事实并非如此。

乌普萨拉大学(Uppsala University)的古生物学家梅兰妮·迪林(Melanie During)在最近的一次新闻发布会上说:“这就像把一个保龄球扔进了一个沙箱。”她和同事们认为,在那个春天的一天,发生在南部2000英里的地方。一颗城市大小的流星撞向地球,削掉了现在的地球墨西哥Yucatán半岛。在几秒和几分钟内发生了一连串灾难性的事件,包括将熔融岩石粒子喷射到太空中,据杜林说,有些粒子“甚至可能绕着月球转了一圈”。这些粒子中的物质以一种根本不会在我们的大气层范围内发生的方式结晶,永远记录了它们猛烈的远距离轨迹。然后,这些被称为玻璃陨石或撞击球体的粒子开始下落。它们像雨点一样落回星球上,落在塔尼斯河周围的树上,落在水里,落在鱼的鳃里。

流星撞击后不到一小时希克苏鲁伯陨石坑杜林和她的同事们认为,这些觅食的鱼已经死亡。巨大的地震——由撞击产生的全球震动所激起的一堵水墙,就像地震时游泳池里的波浪一样——聚集了鱼、乌龟、其他动物、树木和其他动物的尸体,并将它们全部倾倒在一个伸入河中的沙洲上。它们留在那里,被更多掉落的玻璃陨石、沉积物和一层金属铱层埋葬着,就像裹尸布一样,掩盖着所谓的白垩纪末期事件的证据:那场大灭绝导致大约75%到80%的物种灭绝,包括6600万年前的最后一种非鸟类恐龙。

艺术家描绘的大约6600万年前距离塔尼斯遗址2000英里的希克苏鲁伯撞击。这是糟糕的一天。
艺术家描绘的大约6600万年前距离塔尼斯遗址2000英里的希克苏鲁伯撞击。这是糟糕的一天。马克·加里克/科学图片库/盖蒂图片社

“这就像一场冻结在原地的车祸,”During在谈到位于加利福尼亚州塔尼斯的一处独特的大屠杀化石层时说北达科他.“这是我见过的最暴力的事情。”

杜林和她的同事们注意到这一系列灾难性的事件是一篇论文发表自然该研究确定了希克苏鲁伯撞击发生在北半球的春季中旬。阿姆斯特丹自由大学的地球化学家、合著者Jeroen van der Lubbe说,研究人员分析了鱼类化石以及留在动物鳃中的玻璃陨石,表明“它们是被活埋的”。然而,并不是该领域的每个人都同意这篇新论文所基于的末日情景。

没有参与这项研究的古生物学家对该团队的方法和关于是什么杀死了鱼的一般结论表示赞赏,但也表示担心,它是建立在坦尼斯骨床的物质是在白垩纪末期事件发生后立即沉积的假设之上的;该研究的第一作者杜林甚至表示,她确信这些动物在遥远的撞击发生后一小时内死亡。其他研究K-Pg边界(白垩纪结束(砰的一声)和古近纪开始的地质时期的简称)发生的事情的研究人员则不太确定。他们不质疑大规模的死亡和堆积尸体的地震,但相信这可能是一场更小、更局部的灾难的结果。他们对新发现的担忧在于,这些发现是基于另一篇有争议的论文——一篇尚未被该领域完全接受的论文。

“我完全相信这些鱼死在春天。我认为这篇论文的作者在这方面做得非常好,”丹佛自然与科学博物馆的脊椎动物古生物学家泰勒·莱森说。Lyson不是这篇新论文背后团队的一员,但对它很熟悉。他还在地狱溪地层进行了广泛的实地调查,这是一个著名的化石丰富地区,横跨达科他州的交汇处,蒙大拿,怀俄明,包括K-Pg边界层。

第一作者梅兰妮在塔尼斯遗址挖掘白鲟时。
第一作者梅兰妮在塔尼斯遗址挖掘白鲟时。礼貌:Melanie During

坦尼斯遗址是地狱溪的一部分,但Lyson的研究重点是恐龙的灭绝和随后其他动物的繁殖,他担心新论文假设坦尼斯骨床代表K-Pg“死亡层”,他说,“这是地球上多细胞生命最糟糕的一天。”

“我认为对此仍有很多疑问,”Lyson说,他认为鱼类和其他动物可能是在与希克苏鲁伯撞击无关的区域性事件中丧生的。“它可能来自希克苏鲁伯,但我们仍在等待更多的数据....因为要么鱼死于春天,要么鱼死于小行星撞击的春天。这是两个截然不同的结论。”

这项新的研究并不是第一个表明恐龙的末日在北半球的春天到来的研究。出版于2021年底科学报告,一个姐妹日记自然根据塔尼斯遗址的类似材料,他也提出了类似的观点。

Van der Lubbe说,这两个团队是独立得出结论的,他的团队的工作是独特的,因为它包括对骨细胞(鱼骨内的微小孔或细胞)的分析,这些细胞揭示了关于这种动物的额外信息。根据骨骼中像年轮一样保存的规律生长模式,塔尼斯遗址的鱼健康状况良好,在突然死亡之前没有经历过饥荒或干旱。

一种现代白鲟,与6600万年前灭绝的近亲相比变化不大。
一种现代白鲟,与6600万年前灭绝的近亲相比变化不大。Ryan Hagerty, USFWS/Public Domain

但这两篇论文,以及对塔尼斯遗址的其他研究,都是基于2019年的一篇论文发表在美国国家科学院院刊他们自信地宣称塔尼斯是“希克苏鲁伯撞击直接影响的快照”。这篇论文的主要作者,以及2021年科学报告这篇论文的作者是罗伯特·德帕尔马,一位年轻的古生物学家,他是一篇论文的中心人物长篇故事由纽约客就在他2019年爆炸性论文的前一天。许多古生物学家担心德帕尔马大胆的主张还没有经过科学严谨的审查;这位年轻的研究人员显然不愿意让其他团队对塔尼斯进行更多的审查,这只会加剧这种怀疑。

莱森和一些同事研究了其他鱼类化石块,这些化石块是德帕尔马十年前开始在塔尼斯遗址工作之前采集的,他们没有找到一个撞击小球体,这种微小的、能说明问题的玻璃陨石,是大灭绝“快照”理论的大部分依据。在总结其他研究人员私下说的话时,Lyson说,2019年最初的论文是“一篇非常好的论文”,但是,“关于这个(塔尼斯)位置的一切都很奇怪。我希望看到更多的证据表明这是K-Pg的开始。”

他补充说,他理解包括德帕尔马在内的塔尼斯核心团队保护自己研究利益的愿望,但是“其他科学家去这个地方看看并收集他们自己的样本会很好。不同的人有不同的眼光,因为我们在世界各地不同的K-Pg边界看到了不同的东西,我们都是不同领域的专家。”

“这只是独立的验证,”他补充道。“这就是科学工作的方式。”

Lyson也对新论文中的一些结论表示怀疑,包括希克苏鲁伯事件发生在北半球的春季——正如During所说,许多动物“外出活动”,积极觅食和繁殖——对物种在大灭绝中幸存下来发挥了作用。

“我不太相信,”Lyson说,并补充说,世界各地物种在大灭绝中幸存下来的模式与季节性无关。相反,那些新陈代谢较慢、生活在地下或水下的小动物似乎有最好的生存机会,不管它们把哪个半球称为家。这些动物没有受到小行星撞击最初造成的很大破坏。它们对能量的需求也更低,这使得它们能够在一段时间内存活下来,这段时间内由于粒子挡住了太阳,资源有限,杜林称之为“持续时间未知的核冬天”。挺过这一严峻时期的物种包括一些哺乳动物,人们普遍认为恐龙统治的结束导致了哺乳动物的崛起,它们迅速进化,填补了空白的生态位。

莱森希望更多的研究人员能够访问塔尼斯遗址,并进行他们自己的分析,以验证德帕尔马和其他人在那里所做的工作。如果证明是K-Pg边界的快照,Lyson说:“我认为这真的很酷。我认为,我们能知道这次灭绝发生在什么季节,这很令人惊讶。”

他补充说:“这是一个如此关键的时间间隔。”“如果没有那决定性的一天,我们就不会在这里……这是毫无疑问的。”

更新:在这篇报道发表后,古生物学家罗伯特·德帕尔马通过电子邮件表示,来自许多机构的研究人员已经在塔尼斯遗址进行了实地调查,并且所有的研究都是按照该领域的标准进行的。