是偶然還是必然-恐龍滅絕原因新探

恐龍曾經長期稱霸橫行在地球上，6千6百萬年前它們突然被滅絕的原因是當時有一顆小行星撞擊地球，這基本已成定論[1]。當然各種質疑一直沒有停過，也不可能會停。研究者總想知道是否還有其它因素導致恐龍最後的滅絕，也有人懷疑恐龍這個物種已經走上了窮途末路，小行星的撞擊隻不過是壓垮它們的最後一根稻草。但最新的有關研究對這些問題有了一種全新的回答，研究結果表明，恐龍實在是太倒黴了，隻要這顆小行星早到一點或晚來一刻，它們完全有可能從這場災難中走出來並繁洐生息至今天[2]。

為了弄清恐龍滅亡前夕其種群的生態學變化，科學家使用形態差異特征值來分析恐龍的生態多樣化。形態差異特征值實則上是生物多樣化的解剖學測試值，它是生物體大小尺寸、形狀和其它解剖描述的量化後的綜合數值。一個生物物種的多樣化不僅取決於它們擁有不同種群（species）的總數，更決定於形態差異特征值的大小。科學家決定用這個特征值來分析白堊紀末期恐龍的生態多樣化。

研究發現在小行星撞擊地球前的10-15（百萬年）期間，大部分的恐龍種群的形態差異特征值是相對穏定的，這其中包括食肉類獸腳類恐龍（theropods），蜥腳類恐龍（sauropods）以及中小型食草類恐龍（例如腫頭恐龍 pachycephalosaurs）。但是有兩個恐龍亞種的多樣化卻在急劇下降，它們分別是三角龍（triceratops）和鴨嘴龍（duck-billed dinosaurs)[3]。這兩種恐龍均是大型食草類恐龍，它們消耗地麵上大量的植被。如果有幸生活在66（百萬年）前，在地麵上看到最多的就是這兩種食草恐龍，它們就是白堊紀時期的奶牛，是生態食物鏈的最重要一環，沒有了它們食肉恐龍的日子真難過。

就在這個研究結果發表同時，另一組英國大學和英國自然博物館合作的研究小組從不同的視角分析研究恐龍滅絕事件。他們的研究發現在小行星撞擊地球時，恐龍作為一個整體其種群數量（species）仍是多樣化的，但是三角龍和鴨嘴龍的種群數量在下降。這兩個科學家小組的研究結果是互補和一致的。

P1）接近6千6百萬年時，無論是全球或北美地區的恐龍總體多樣化是正常的，但食草類恐龍多樣化有嚴重問題，見自右往左的第二、第三列。

大型食草類恐龍種群多樣性和形態差異特征值的降低究竟是如何影響整個恐龍的生態呢？芝加哥大學的一個小組用計算機建立了白堊紀恐龍的食物鏈關係網，然後以數值模似來判斷在缺失某些種群後恐龍生態的穏定性。模擬結果指出恐龍在78-75（百萬年）前的食物鏈關係網是穏定而且堅固的，但到了71.6-66（百萬年）時由於大型食草類恐龍的缺失，整個恐龍的食物鏈關係網變得異常脆弱（詳見下圖）。

P2）左邊是穏定堅固的食物鏈網絡結構，78-75（百萬年）
右邊是缺失食草類恐龍後脆弱食物鏈網絡結構，71.6-6（百萬年）

對恐龍來說，這顆撞擊地球的小行星來得可真不是時候。如果小行星早來幾百萬年，有著豐富多樣化種群的恐龍極有可能熬過小行星的撞擊災難並生存下來。而如果小行星晚到幾百萬年，食草恐龍種群的多樣化又可能豐富起來，這在恐龍一億多年漫長的進化過程中實屬常事，那麽恐龍就能從災難中挺過來一直生活到今天。恐龍的滅絕即非必然，小行星撞擊地球也非壓垮恐龍的最後一根稻草，這完全是偶然中的偶然，是一顆小行星在錯誤的時間出現在了錯誤的地方。由此也可見生物的進化方向是完全無序隨機的。

不早不晚，偏偏在6千6百萬年一頭撞擊在墨西哥的那顆小行星無疑是恐龍家族的喪門星，但它卻是哺乳類動物的福星。恐龍橫行霸道在地球上的漫長歲月裏，哺乳類動物在它們的陰影下生活了至少有1億年。那時的哺乳類動物整天裏是狐奔鼠竄，惶惶不可終日。恐龍的滅絕為哺乳類的發展掃清了道路，幾乎是一瞬間，哺乳類動物開始了體型的大幅增長和進食來源和行為模式的多樣化，進而導致了智人的出現。沒有那顆小行星在關鍵時刻的一擊，絕對輪不到我們人類在這顆星球上稱王稱霸的，可能我們今天還不會出現在地球上。

曆史的教訓值得注意，恐龍的滅絕也為我們敲響了警鍾。恐龍-這個白堊紀末期雄步全球的物種，竟然在意外的天災中被徹底亡種滅族。要知道恐龍在這顆星球上足足橫行了1億6千萬年，僅僅因為物種內部多元化的一小點的缺失，在外來小行星撞擊地球的意外中，忽喇喇似大廈傾，一瞬間灰飛煙滅。反觀在同一顆星球上非常自以為是的人類僅僅存在了幾十萬年，卻喪心病狂地破壞環境，導致生物物種正以百倍千倍的速度消失，這顆星球上的生物圈扺抗天災人禍的能力已經十分脆弱危在旦夕。真心希望我們能在恐龍的經曆中學到一點什麽。

文章寫到這裏忽然覺得恐龍的命運似乎與大明王朝的崩潰有著某種相似之處，我由不得再多說上幾句。進入十七世紀的明王朝財政紊亂、內外交困，自明宣宗後很少皇帝能專注於國事，文官集團結黨營私，政鬥吵鬧之中卻無一定的目標，也就不能自辭其咎。但縱觀曆史，又有哪一個朝代沒有這些問題？像明朝這樣一個擁有1億5千萬人口，對外貿易長期出超的王朝竟然被北方不足百萬人口的滿州人征服的悲劇真是難以置信。其實背後的邏輯與恐龍的滅絕極為相似。一個千年難遇的“小冰河期[4]”恰恰開始於明朝的那位玩世不恭的萬曆皇帝執政期間，於是乎明王朝滅亡的命運已被注定，再有十個袁崇煥也挽救不了。萬曆帝的孫子崇禎帝在王朝崩潰的前夜悲歎道：“吾非亡國之君”，這句話也不全錯，怪隻怪“小冰河期”恰恰發生在萬曆年間！那一刻中華民族無可奈何地步入了命運的最低穀。

文獻資料：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12128/full

有關生物種群多樣花的另一篇博文“寫在枇杷花開時”

[1]小行星撞擊地球假說的最有力的證據來自在K-T（白堊紀和古近紀）地質界線上發現的銥異常和衝擊石英。科學家推測，這種高含量的銥元素就是哪顆撞擊地球的小行星帶來的，衝擊石英就是在撞擊過程中形成的。這層岩石被地質學家稱為K-T邊界（K-T boundary），意思是白堊紀-第三紀界限的標記線。下層岩石中含有豐富的恐龍化石，但在K-T邊界以上，恐龍消失了，消失的時間與小行星撞擊地球時刻高度一致。研究人員還在中美洲猶加敦半島的地層中找到了小行星撞擊地球的大坑。據推算，這個坑的直徑在180公裏到300公裏之間。

[2]嚴格地說，會飛行的恐龍逃過了一劫。自從20世紀70年代以來，許多研究指出現代鳥類極可能是獸腳亞目恐爪龍類恐龍的直係後代。大部分科學家視鳥類為唯一幸存發展至今的恐龍，而少數科學家甚至主張它們應該分類於同一綱之內。

[3]6千6百萬年前大型食草類恐龍（主要是三角龍和鴨嘴龍）多樣性缺失的原因還不清楚，它可能與當時短期的海平麵降低導致可供食物的陸地麵積大幅變化有關。

[4]明朝所遭遇的“小冰河期”（Little Ice Age）的冬天非常寒冷，尤其是末期的1580-1644是最為寒冷的，在一千年裏是最冷的，在一萬年裏也是第二位的，在一百萬年裏也能排進6-7位，是相當寒冷的，可以說人類進入文明時期以來，這是最寒冷的時期。

明朝小冰河時期極度寒冷的氣候導致糧食產量驟然下降，這對於一個人口龐大的帝國來說是致命的打擊。北方的酷寒使降雨區域普遍南移，這導致了明朝全國各地幾乎連年遭災。先秦晉，後河洛，繼之齊、魯、吳越、荊楚、三輔，並出現全國性的大旱災。同時大災之後的瘟疫也開始蔓延，波及華北數省的鼠疫起先在山西爆發，一直蔓延到了京畿地區。

需要提醒的是，“小冰河期”引起的連年災荒 也是造成北方遊牧民族自相殘殺、並拚命南下搶劫的一個重要原因。