沼气喷发与人类起源

作者:三联生活周刊

(文 / 熊康)

死亡从宇宙空间呼啸而来,来势极快。一颗重10亿吨的小行星以7万公里的时速撞上了墨西哥尤卡坦半岛的西北海岸,从那里坠入了加勒比海。霎那间,水和岩浆沸腾着向上喷入了大气层。随即,天空一片昏暗,地球笼罩在一片由烟尘和腐蚀性硫酸构成的云雾之中。根据美国航空航天局专家的测算,这个“撞击之夜”持续了将近半年。全球温度降到了零下20摄氏度,结果导致了恐龙的灭绝。

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地质学家鲁尔和不莱梅档案馆的沉积柱藏品  

恐龙物种灭绝的这个假说是由核物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯在1980年提出的,并被视为进化史上的一件大事。6500万年前,这种大型蜥蜴类动物消失了。时至今日,环形山Chicxulub仍会让人情不自禁地想起那场灾难,它的直径足足有180公里。

或者,一切竟完全是另一番情景?在同一时间里,地表撕袭了,沸腾的液态熔岩毫无遮拦地从裂缝深处奔涌而出,50万平方公里的面积被灼热的玄武岩火成石淹没了。这种突变也是可以致恐龙于死地的。这又是一种关于恐龙灭绝的说法。

毫无疑问,地球母亲是个可怕的女人。在她的作弄下,进化史上曾发生过多次物种灭绝事件。引发灾难的原因不外乎火山喷发、宇宙抛射体的撞击、气温骤变。

现在,地质学家们又有了关于世界末日的新解释:5500万年前,正值古新世和始新世交替之时,海洋底部有一个巨大的矿层向上抬升了,这一事件致使约40%的深海动物群死于非命。

这一理论是由密执安大学的地质学家格哈德·狄根斯教授几年前在《自然》杂志上推出的。在大西洋进行深海钻探期间,他检测了大量滞留海底的甲烷水化物,即凝结成冰的沼气。当时,这类物质估计共有200亿吨重。狄根斯认为,这些沉积物在史前时代曾经部分融解,从而引发了地球历史上最大的一次气候剧变。沉积物由碳和氢化合而成,冒着白光,像香槟酒泡一样缓缓升起,又像是有人打了一个饱嗝儿。不料,这个嗝儿一打就是1万年。由于获得了温室气体甲烷,空气的构成进一步丰富了。

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现在,钻探船“Joides Resolution”的钻探成果支持了这种怀疑。这只船每过两个月便出海一次,旨在进行跨国界的研究,到海底淤泥中去翻找能证明史前气候灾难的证据。由于它不懈的工作,迄今为止,在不莱梅的一家专业档案馆里,已有43000个沉积柱储存在案了。

这些沉积柱表明,在古新世晚期,海洋中氧气严重匮乏,“海洋的物质循环同时发生了变化”,不莱梅的女地质学家沃祖拉·鲁尔说道。在短暂的时间内,温热的表面海水抵达了海洋底部,引燃了沉积的甲烷。

甲烷的燃烧使得海洋中烟雾弥漫。翻滚的雾气首先对于有孔虫目动物来说是致命的。这都是些蜗牛状的动物,一向蜷伏在它们石灰的外壳里与世无争,如今却遭遇了灭顶之灾。海洋中尽是一幅毁灭的图景,在某些水域,灭绝的物种甚至达到65%之多。生活在海洋表层的动物群处境也很危急。不莱梅的古生物学家通过研究沉积物的样品得出结论:“这次1亿年来最大规模的海洋物种灭绝事件也波及到了大陆架地区。”

凡事都有两面性,在残忍的毁灭之余,甲烷的臌胀竟也缔造出了新的生灵。当生命在海里消逝时,陆地上却翻开了造物的新篇章。哺乳动物的胜利进军开始了。

哺乳动物的简单家谱

6500万年前恐龙灭绝后,哺乳动物的发展之路便畅通无阻了,但它真正繁荣还是在始新世初期沼气喷发之后

而在此之前,恒温动物的境况一直都相当悲惨。第一批哺乳动物出现于2亿年前,个头还没有老鼠大,只得匍伏在身躯日益庞大的蜥蜴的阴影下过活。只有在夜晚,当蜥蜴的双脚冻得僵硬时,它们才敢出头露面,当一回夜行的猎手。

随着陨星撞击尤卡坦半岛,进化史上新的一页开始了。恐龙在严寒中终结了生命,相反,哺乳动物却较少依赖于外界的温度,因而度过了冰冻期,并朝着物种灭绝的生命空间挺进。当然,这一过程是极其缓慢的。在恐龙消失1000万年后,树丛中溜来溜去的还尽是些身材瘦小的食昆虫动物和啮齿目动物,始祖马的个头大不过兔子。

专家们怀疑,直到沼气喷发之后,哺乳动物的发展才步入正规。就像处在烧锅盖子下一样,大气层迅速地升温。在始新世,南极地区也长出了热带的绿色作物,在纬度60度的地方居然还有鳄鱼存活。

在这种温室气候状态下,有一半的哺乳动物种类开始发源。第一批蝙蝠在空中试飞,狼、牛、象的祖先在自然界出现,最大的庞然大物Indrichotherium属犀科,有着长颈鹿一样的身躯,这时候肩高达到了5.5米。

连最具成效的进化试验这时候也被启动了。第一批真正的灵长目动物开始实施它们的进化计划。作为它们最早期的代表,灵巧的树上居民Cantius已经拥有了带5个手指的抓物器官,在它的脚趾上,长出了像类人猿一样的趾甲。

如果深海沼气喷发的理论被证实正确的话,则人类的起源也将因此获得新的启示。简而言之,大自然造就人类的公式是这样的:一开始先得排泄气体。 甲烷动物