古生物學(xué)家Tyler Lyson手中一塊敲開的結(jié)核巖石里，蘊(yùn)藏著躲過6600萬年前物種大滅絕的脊椎動(dòng)物的頭骨。
圖源：HHMI TANGLED BANK STUDIOS
撰文：TIM VERNIMMEN
終結(jié)恐龍時(shí)代的大滅絕發(fā)生后，生命是如何恢復(fù)的？美國(guó)科羅拉多州發(fā)現(xiàn)的數(shù)百件化石，將為我們呈現(xiàn)出當(dāng)年地球景象的“快照”。這次發(fā)現(xiàn)中有起碼16件哺乳動(dòng)物化石，還有許多烏龜、鱷魚及植物的化石。它們?nèi)忌钤谌虼鬁缃^后最初的一百萬年間。
許多化石的突然消失，表明在6600萬年前一顆小行星撞擊地球后，地球上的生命著實(shí)經(jīng)歷了一場(chǎng)浩劫。這場(chǎng)浩劫導(dǎo)致地球上大約四分之三的物種滅絕，其中包括此前稱霸全球的幾乎所有恐龍。
然而，令許多古生物學(xué)者困惑的是，大滅絕事件發(fā)生之后那段時(shí)間的生命，留下的化石記錄極少，直至近日。
根據(jù)近日發(fā)表在《科學(xué)》期刊上的文章，這次新發(fā)現(xiàn)的化石寶藏蘊(yùn)含了大滅絕之后地球生命恢復(fù)元?dú)獾囊恍╆P(guān)鍵細(xì)節(jié)，其中包括關(guān)于大滅絕發(fā)生后第一個(gè)30萬年里數(shù)量激增的哺乳動(dòng)物的一些新發(fā)現(xiàn)。
巖石中的頭骨
該研究論文的合著者、丹佛自然與科學(xué)博物館古生物學(xué)家Tyler Lyson從一名南非同行身上學(xué)到的尋找化石的方式，成了發(fā)現(xiàn)這批寶藏的關(guān)鍵。在北美西部荒涼的平原上，尋找化石的人們常常依賴于尋找因風(fēng)化而露出地面的化石。但古生物學(xué)家還能在古老骨骼周圍的巖石或結(jié)核中進(jìn)行搜尋。（譯者注：結(jié)核，concretion，指的是周圍沉積物成分不同的礦物質(zhì)團(tuán)塊。）
當(dāng)Tyler Lyson與論文合著者、丹佛博物館的古植物學(xué)家Ian Miller開始采用這個(gè)方法后，很快就在丹佛盆地外圍一個(gè)名叫Corral Bluffs的地方“掘到了金礦”，而此前他們?cè)谀抢镆粺o所獲。
“當(dāng)敲開一塊結(jié)核時(shí)，我看到一塊哺乳動(dòng)物頭骨正在朝著我笑?！盠yson回憶道，“然后我四下看去，周圍布滿了結(jié)核。我們幾分鐘內(nèi)就找到了四五塊哺乳動(dòng)物頭骨?！?/p>
回到實(shí)驗(yàn)室后，他們很肯定的一件事就是：在大滅絕之后的頭100萬年里，哺乳動(dòng)物變大了很多。
逃過全球大滅絕的最大哺乳動(dòng)物體重不超過0.45千克（1磅）。但10萬年后，它們后代最大的物種就重約5.9千克（13磅），與現(xiàn)代的浣熊差不多。Lyson說，又過了20萬年，“最大的哺乳動(dòng)物體重翻了三倍，約20千克（45磅）”，與美洲海貍差不多重，而且比大滅絕之前的所有哺乳動(dòng)物都重得多。
這個(gè)模式有一定的道理，因?yàn)?，大滅絕后，那些哺乳動(dòng)物不再需要與恐龍競(jìng)爭(zhēng)或者躲著恐龍。不過，與動(dòng)物化石一同被發(fā)現(xiàn)的植物化石卻揭示出一個(gè)更為有趣的故事。
這些哺乳動(dòng)物頭骨與頜骨的化石，都是在美國(guó)科羅拉多州Corral Bluffs發(fā)現(xiàn)的。
圖源：HHMI TANGLED BANK STUDIOS
堅(jiān)果和豆類
在大滅絕期間，半數(shù)的植物物種滅絕。熬過大滅絕的小型哺乳動(dòng)物可能也是能吃許多昆蟲的雜食性動(dòng)物，因?yàn)榇鬁缃^后重新出現(xiàn)的許多蕨類植物并非全都很有營(yíng)養(yǎng)。
棕櫚樹隨后出現(xiàn)，但讓哺乳動(dòng)物的體重真正超過其祖先的，很可能是從胡桃科分化出來的樹種；大滅絕后30萬年里，哺乳動(dòng)物體重增加的年代與該樹種的花粉化石的年代相符。
丹佛盆地里發(fā)現(xiàn)的該時(shí)期的最大哺乳動(dòng)物是Carsioptychus，是今天有蹄類哺乳動(dòng)物的遠(yuǎn)親。
Lyson說：“它的前齒很大很平，有許多奇怪的褶皺，因此一直有人推測(cè)它們可能以堅(jiān)硬的物體為食，比如上述樹種所生長(zhǎng)出來的堅(jiān)果。”
這株蕨類植物是在Corral Bluffs發(fā)現(xiàn)的6000片化石葉片之一?？茖W(xué)家借助它們，可以更好地理解在大滅絕摧毀了非鳥翼類恐龍之后地球上的生命如何恢復(fù)。
圖源：HHMI TANGLED BANK STUDIOS
大約40萬年后，又一次生長(zhǎng)激增產(chǎn)生了更大型的哺乳動(dòng)物，它們重約45千克（100磅），與糜鹿相當(dāng)。它們的出現(xiàn)，與豆科早期代表性植物化石的出現(xiàn)同步。許多食草動(dòng)物都會(huì)搜尋這種植物的葉子和富含蛋白質(zhì)的豆莢。
“我們都驚訝地發(fā)現(xiàn)，一切都對(duì)上了號(hào)。” Lyson說道。
對(duì)此次發(fā)現(xiàn)的化石樹葉的分析表明，在大滅絕之后的一百萬年內(nèi)有三個(gè)重要的升溫時(shí)期，其中兩個(gè)時(shí)期與植物的明顯變化相關(guān)，而植物的變化又領(lǐng)先于哺乳動(dòng)物體型的大變化。
“大滅絕之后約30萬年里哺乳動(dòng)物體型增大這一觀點(diǎn)并不新穎?！笨屏_拉多大學(xué)自然歷史博物館的古生物學(xué)家Jaelyn Eberle（并未參與此研究）說，“但有個(gè)重要的問題是為什么，而這項(xiàng)研究揭示了體型、植物多樣性和升溫之間的相關(guān)性，讓我們更進(jìn)一步理解了這個(gè)問題?！?/p>
“我們學(xué)到了一點(diǎn)：只關(guān)注地球系統(tǒng)上的某個(gè)方面，我們是無法理解大滅絕或恢復(fù)的?！狈鹆_里達(dá)大學(xué)的地球年代學(xué)家Courtney Sprain補(bǔ)充道。
期待發(fā)現(xiàn)鳥類
圣迭戈州立大學(xué)的古生物學(xué)家David Archibald稱這一發(fā)現(xiàn)非比尋常，并認(rèn)為作者的結(jié)論非常準(zhǔn)確。不過，他警示稱：“盡管他們很出色，但這些結(jié)論來自于一個(gè)有限的地理區(qū)域。我們可能要嘗試著放眼全球，但這樣做還不成熟?！?/p>
Lyson稱，人們對(duì)世界各地化石遺址周圍結(jié)核的興趣日漸升溫，可能有助于強(qiáng)化其結(jié)論。
他回憶說：“有一位資深同行自己也曾發(fā)現(xiàn)過大量了不起的化石。我?guī)タ窗l(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)后，他驚嘆道這讓他想回到他所有的發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)把事情做對(duì)。我真的認(rèn)為，如果人們現(xiàn)在更多地關(guān)注結(jié)核，我們也會(huì)在其它地方發(fā)現(xiàn)更多。”
與此同時(shí)，未來的幾年里，他和合作者們將忙于描繪一些鑒別出來的新物種，其中包括兩種哺乳動(dòng)物，并忙于在尚未打開的數(shù)百塊結(jié)核里尋找化石。
Lyson說：“我希望能找到鳥類，因?yàn)檫@對(duì)它們也是一個(gè)重要的時(shí)期。誰知道呢，也許它們現(xiàn)在就躺在我的辦公室呢?！?/p>
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