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在小行星出現(xiàn)之前恐龍就處于危險之中？

長期以來，由于化石記錄不全，6600萬年前非鳥恐龍為何滅絕的問題仍處于未解決狀態(tài)。

目前最廣為接受的導致恐龍滅絕的假說是，約6600萬年前，一顆直徑約12公里的小行星撞擊地球，降落在墨西哥的尤卡坦半島，造成的爆炸威力是二戰(zhàn)期間投在廣島的原子彈的幾十億倍。根據(jù)這個假設(shè)，我們認為生活在美國的大多數(shù)動物都是瞬間被殺死的。而且撞擊還引發(fā)了全球性的海嘯，無數(shù)灰塵被拋入大氣層，將地球籠罩在黑暗之中，導致包括恐龍在內(nèi)的大量動植物物種滅絕。

但是，在撞擊之前，恐龍的生存狀態(tài)是怎樣的？事實上，關(guān)于災(zāi)難發(fā)生前恐龍的數(shù)量是否在減少，仍然存在爭議。在《自然-通訊》雜志上發(fā)表的一項新研究中，一個國際科學家小組發(fā)現(xiàn)：在小行星帶來致命一擊之前的1000萬年間，恐龍的數(shù)量就已經(jīng)在下降.

研究人員重點研究了六個恐龍家族，它們是小行星撞擊地球前4000萬年(1500萬-6600萬年前)最豐富多樣的恐龍?？铸埩罂浦?，暴龍科,馳龍科(如猛禽)、傷齒龍科(類似鳥類的小恐龍)為食肉恐龍，角龍科(如三角龍)、鴨嘴龍科(恐龍科物種最豐富)、甲龍科(如甲龍)為食草恐龍。他們都活到以小行星撞擊為標志的白堊紀末期。

為了確定這些恐龍的物種形成率和滅絕率，研究人員花了五年時間收集了所有關(guān)于這些恐龍的已知信息。他們計算了這六種恐龍的大部分已知化石，代表了大約250個物種的1600多個個體。他們試圖弄清楚在特定的時間地球上有多少恐龍家族，每個家族都有什么物種。

在古生物學中，每個化石都有自己獨特的編號，這樣科學家就可以隨著時間的推移通過科學文獻來追蹤它。然而，根據(jù)化石對物種進行正確的分類和定年是一項非常困難的任務(wù)。通常，一名研究人員給出年齡和物種的記錄，另一名研究人員在重新檢查時得出不同的分析結(jié)論。

在這種情況下，研究人員必須做出自己的判斷，當面對有太多疑問的化石時，他們必須將其從研究中排除。當他們確認每個化石已經(jīng)被正確分類時，他們將使用貝葉斯模擬來估計每個家族中隨著時間推移而進化的物種數(shù)量。他們追蹤了1.6億到6600萬年前消失的物種，估計了每個家族的物種形成率和隨時間的滅絕率。

每一次，他們都要運行模型幾百萬次，考慮所有可能的誤差源，然后檢查分析結(jié)果是否會集中在最可能的結(jié)果上。在估計中，這些模型綜合考慮了化石記錄在時間和空間上的不均勻分布和在不同物種之間的不均勻保存(因為某些類型的恐龍不會像其他類型的恐龍一樣變成化石)。這些估計結(jié)果是可以改變的。例如，當更多的化石記錄出現(xiàn)或新的分析模型出現(xiàn)時，這些結(jié)果可能會進一步改變。

左圖為6科恐龍物種形成率(藍色)和物種滅絕率(紅色)的變化；右側(cè)顯示的是隨時間變化的凈分化率。|圖片來源：楊奇煜康塔明

結(jié)果表明，在在7600萬年前，也就是在小行星撞擊地球前的1000萬年前，所有的恐龍物種數(shù)量出現(xiàn)了突然的下降，而且這種下降是全球性的，很多物種的數(shù)量急劇下降,研究的6個恐龍科中，只有齒龍科略有下降。

是什么導致了這種急劇下降？科學家認為有兩個主要的可能因素。

第一個可能的因素是氣候變化.恐龍是一種嗜溫動物，這意味著它們既不是像鱷魚或蜥蜴這樣的冷血動物，也不是像哺乳動物或鳥類這樣的溫血動物。它們有介于爬行動物和哺乳動物之間的代謝系統(tǒng)，需要在溫暖的氣候下正常代謝。然而，據(jù)科學家稱，當時的地球經(jīng)歷了全球變冷，溫度降至7-8左右。這樣的溫度必然會對恐龍產(chǎn)生巨大影響

另一個因素是所謂的級聯(lián)滅絕。研究人員在食草動物和食肉動物之間發(fā)現(xiàn)了一個交錯下降的現(xiàn)象，食草動物的下降趨勢略微發(fā)生在食肉動物下降之前，很可能是食草動物的減少導致了食肉動物的減少。他們還發(fā)現(xiàn)，壽命較長的恐龍物種更容易滅絕，這可能意味著它們更難以適應(yīng)地球上的新環(huán)境。

一個事實是，在恐龍消失之前，哺乳動物的物種數(shù)量開始增加。然后在小行星撞擊地球之后，這些后來的物種才得以有機會建立我們今天看到的新型生態(tài)系統(tǒng)。這樣的結(jié)果不免讓科學家想要詢問這樣一個問題：假如小行星沒有撞擊地球，恐龍會因為已經(jīng)開始的衰退而滅絕嗎？還是說它們的數(shù)量能自行恢復(fù)？

這是個難以有答案的問題。這個世界曾被恐龍主宰了超過1.6億年，當它們衰落時，其他物種開始崛起，成為新的主宰。許多古生物學家認為，假如恐龍能夠存活下來，那么靈長類動物可能就永遠不會出現(xiàn)在地球上。至于它們能否恢復(fù)數(shù)量，這是一個取決于不同物種的問題，有的物種可能存活下來，有的則不然。

對于這個問題，論文的第一作者Fabien Condamine給出的回答是：由于氣候惡化和植被的重大變化，白堊紀末期的生態(tài)系統(tǒng)承受了巨大的壓力，小行星的撞擊只是最后的打擊。這樣的情況在物種滅絕的過程中經(jīng)常出現(xiàn)，首先它們處于數(shù)量下降和壓力之下，然后因為一個其他事件介入，使一個無論如何都可能處于滅絕邊緣的群體徹底走向滅亡。

#創(chuàng)作團隊：

原文：Fabien Condamine（法國國家科學研究中心研究研究）

編譯：糖獸

#參考來源：

https://theconversation.com/dinosaurs-were-already-in-decline-before-the-asteroid-wiped-them-out-new-research-163624

http://www.bristol.ac.uk/news/2021/june/dinosaurs-in-decline-.html

#圖片素材來源：

封面圖：Engin Akyurt / Pexels