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白堊紀-第三紀滅絕事件印度德干高原火山起了作用（配圖）

【白堊紀-第三紀滅絕事件印度德干高原火山起了作用】Gerta Keller 的最新發(fā)現(xiàn)將她從研究的邊緣拉回到前沿。（配圖）
（報道）據(jù)中國科學報（閆潔）：越來越多的科學家在白堊紀第三紀滅絕事件上支持“組合拳”的提法，即德干火山作用讓很多物種失去活動能力甚至滅絕，隨后希克蘇魯伯火流星到來，給了這些生物最后一擊。
在印度西南部，一處名為Sinhagad堡壘的廢墟矗立在德干高原的斷崖上。放眼望去，赭石色調(diào)的火山山脊一覽無余。假若將時鐘倒回至約6600萬年前，這個可登高望遠的地方正是人間地獄。當時，印度還是一個半島，并且跨越留尼汪島的潛在危險地區(qū)：一處巖漿噴泉從地下深處噴涌而出；在地球歷史上最大規(guī)模的一次火山活動中，在75萬年的時間里，巖漿淹沒了一處和蒙古國面積相當?shù)牡胤?。
一項長期存在且愈發(fā)激烈的科學爭論，關(guān)注的便是幾乎在同一時間發(fā)生的災(zāi)難性滅絕。不過，時至今日，這個崎嶇的地帶對于該爭論來說仍是一處“零地帶” 。一方認為，當時德干高原的火山活動噴出了足夠的二氧化碳，致使全球溫度驟升。同時，硫磺氣體將海洋變酸，為四分之三的地球生命形態(tài)包括非鳥翼類恐龍帶來致命性的后果。另一方陣營則在過去的幾十年中占據(jù)支配地位，將當時的生物滅絕歸因于單一的“殺手”—— 一顆小行星的影響。
拯救火山作用假說
近日，在《科學》雜志網(wǎng)絡(luò)版上，支持火山作用的一方獲得重大推進。對于該爭論中最具爭議性的人物之一、美國普林斯頓大學古生物學家Gerta Keller而言，情況亦是如此。
在該論文中，她和同事報道了德干高原火山活動各主要階段的精確日期。與那些認為巖漿傾瀉發(fā)生得過早，因此并未在生物滅絕過程中發(fā)揮作用的觀點相反，他們提出當時的火山作用貫穿了白堊紀第三紀滅絕事件。
這些最新發(fā)現(xiàn)可以看作是拯救火山作用假說的最新舉措。該觀點在1991年淡出。當時，研究人員在尤卡坦半島確認了來自300公里寬的希克蘇魯伯隕石坑的殘留物。這是一顆10公里寬的小行星或彗星在白堊紀結(jié)束前的3.2萬年間同地球相撞時留下的“傷疤” 。從那以后，日益增加的證據(jù)暗示，小行星或許并不是當時生物滅絕的唯一殺手。
在地質(zhì)編錄記載的12次被稱為玄武巖流的大規(guī)模巖漿流中，有4次直接早于大規(guī)模生物滅絕事件。很多古生物學家認為，在?？颂K魯伯撞擊事件為白堊紀謝幕之前，很多物種已經(jīng)滅絕，或者數(shù)量出現(xiàn)驟減 ?！扮姅[似乎倒向了火山作用假說 ?！眮碜圆死刭|(zhì)年代中心的Paul Renne表示。
如今，越來越多的科學家在白堊紀第三紀滅絕事件上支持“組合拳”的提法，即德干火山作用讓很多物種失去活動能力甚至滅絕，隨后?？颂K魯伯火流星到來，給了這些生物最后一擊 ?！斑@篇新論文無意削弱希克蘇魯伯撞擊事件所起的作用。”中科院南京地質(zhì)古生物研究所古生物學家Shen Shuzhong表示，但就目前來看，“很難否認”德干火山作用和生物大滅絕之前的聯(lián)系。
或許很難，但并非不可能。支持?？颂K魯伯撞擊事件的核心人物否認火山活動起到過任何作用，并且不為新發(fā)現(xiàn)所動 ?！皢栴}的關(guān)鍵在于德干高原真的是大滅絕中的一個影響因素嗎？我認為不是。”加拿大卡爾加里大學地質(zhì)學家Alan Hildebrand說，“我所看到的是人們在千方百計地尋找一些并不符合?？颂K魯伯撞擊事件假說的證據(jù) ?！?br /> 固執(zhí)的古生物學家
讓這場論戰(zhàn)一直不停息的正是Keller ?！拔铱赡苁怯悬c固執(zhí) 。”Keller說，但很多沉默的人知道我是對的。
現(xiàn)年69歲的Keller在瑞士一家奶牛場長大，有11個兄弟姐妹。1964年，由于極度貧苦，同時感到自己待在家中沒有未來，她開始了幾個月的徒步旅行并在澳大利亞落腳。幾年后， Keller前往美國，并在1978年獲得斯坦福大學古生物與地質(zhì)學博士學位。
當時，地球科學正處于一個令人興奮的時刻。1980年，Luis和Walter Alvarez這對父子兵以及兩位同事在《科學》雜志上發(fā)表了一篇具有標志性意義的論文，提出了行星原因?qū)е掳讏准o第三紀滅絕事件的觀點。他們給出的確鑿證據(jù)是高含量的銥出現(xiàn)在此次滅絕事件留下的沉積物中。因為一些元素已在地球地殼中消失但在隕石中含量豐富，他們據(jù)此認為這些元素來自一顆同地球相撞后將富含銥的碎片拋向地球的小行星。
這個在當時具有挑釁性的想法吸引了公眾的注意力，但那些支持逐漸滅絕成因論如長期火山作用的科學家對此反應(yīng)冷淡。
很快，這場爭論變成個人之間的論戰(zhàn) 。曾在1968年獲得諾貝爾物理學獎的Luis Alvarez嘲笑古生物學家是“集郵者” 。弗吉尼亞理工學院暨州立大學古生物學家Dewey McLean則支持火山爆發(fā)導(dǎo)致白堊紀第三紀滅絕事件的說法。而Renne認為， Luis并不是一個溫和的人，“很多擁有不同觀點的人都要受他擺布” 。
1984年，在搬到普林斯頓大學后，Keller開始涉足這場紛爭。她認為，海洋生物化石和一些其他指示生物同?？颂K魯伯撞擊事件的理論并不相符 ?！皵?shù)據(jù)顯示，生物大滅絕并非瞬間發(fā)生。”
1988年， Keller同支持希克蘇魯伯撞擊事件假說的陣營進行了首場論戰(zhàn) 。那是在猶他州舉行的一場關(guān)于全球性災(zāi)難的研討會上。當Keller開始發(fā)言時，“甚至連簡介都沒做完就被喊?！?。她回憶說，任何敢輕易質(zhì)疑?？颂K魯伯撞擊事件假說的人，都會被告知“你根本不知道自己在做什么。所有的言論都是愚蠢和可笑的” 。
當時，Keller正逐漸獲得“頑固”的聲譽。
從邊緣回到前沿
作為上世紀80年代的研究生，受希克蘇魯伯撞擊事件假說鼓舞的Hildebrand開始了尋找隕石坑的旅途。1990年，他聽聞曾有地球物理學家為一家石油公司開展地質(zhì)調(diào)查時，在尤卡坦半島上的希克蘇魯伯村發(fā)現(xiàn)了一處埋于地下的巨大裂痕。
隨后，Hildebrand同其中一位專家取得聯(lián)系。他們從石油公司獲得了巖芯樣本，并發(fā)現(xiàn)了只有火流星撞擊或原子彈爆炸才會形成的沖擊石英和玻璃球體。于是，他們在尤卡坦半島上分頭出動，找到了地質(zhì)災(zāi)害留下的地面巖層，包括位于銥含量豐富的地層之下的幾米厚且分層規(guī)律的砂巖。一些研究人員提出，當火流星猛烈撞向海洋時，一場巨大的海嘯將巖層推向此處。
當海嘯證據(jù)看上去勢不可擋時，Keller已作好了繼續(xù)前行的準備。墨西哥研究人員幫她探明了該隕石坑中與白堊紀第三紀滅絕事件相關(guān)的巖層。在接下來的十年間，Keller多次前往尤卡坦半島，并提出很多非凡的觀點。她和同事找到了微小水生生物的化石及其洞穴，認為因海嘯產(chǎn)生的沉積巖實際上是在幾千年的時間里形成的。隨后，Keller還提出，?？颂K魯伯撞擊事件發(fā)生在白堊紀第三紀滅絕事件前的30萬年間，而且其影響很短暫，不會觸發(fā)生物滅絕。
此后，Keller、普林斯頓大學地質(zhì)年代學家Blair Schoene和其他人加入對鋯石的尋找隊伍中。當鋯石結(jié)晶時，會將鈾原子困在其中，而這能把微小晶體變成持續(xù)幾十億年的精準“計時器” 。放射性元素會衰變成處于半衰期的鉛，因此這兩種元素同位素的比率可反映晶體的形成時間。鋯石在玄武巖中非常少見，但在爆發(fā)式火山噴發(fā)留下的富含硅的灰燼中很常見。Schoene團隊發(fā)現(xiàn)這種被以往地質(zhì)年代學家忽略的灰燼“鑲嵌”在溢流玄武巖的巖層中。他們挑選的鋯石使其得以作出結(jié)論：從白堊紀第三紀滅絕事件前推25萬年，出現(xiàn)大規(guī)模火山爆發(fā)，并且持續(xù)了約75萬年。
下一步將精確分析這些火山爆發(fā)如何導(dǎo)致物種滅絕。目前，Keller團隊正在尋找白堊紀第三紀滅絕事件前的50萬年間伴隨德干火山爆發(fā)而來的海洋酸化證據(jù) 。很多同行認為，此次最新發(fā)現(xiàn)將Keller從邊緣拉回到前沿。她則笑著表示：“至少我不希望再遇到滿懷敵意的對待。”