中国恐龙蛋研究揭示恐龙灭绝新机制

2022年09月21日 10:02 次阅读 稿源:光明日报 条评论

6600万年前,雄霸地球的恐龙消失了。究竟是什么原因导致了恐龙的灭绝?是小行星撞地球,是气候变化,还是大面积火山爆发?答案或许不这么简单——来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院地质与地球物理研究所和中国地质大学(武汉)等机构的科学家对陕西山阳盆地恐龙化石开展了系统性研究,提出了一种恐龙灭绝可能的新机制:

在晚白垩世时期,随着自然生态系统和恐龙自身的协同演化,恐龙多样性发生了持续性衰退,降低了恐龙这个类群的环境适应能力,导致其无法在由火山爆发或小行星撞击等重大灾害事件所引起的环境剧变中生存和复苏,从而最终走向灭绝。

白垩纪末期山阳盆地生活的三种主要恐龙类型:窃蛋龙类、鸭嘴龙类和暴龙类 赵闯绘

研究结果以封面文章的形式,发表在最新一期的国际综合性学术期刊《美国科学院院刊》上。

这项研究的主要完成人之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王强副研究员解释:“要回答好恐龙灭绝之谜,还是要依托恐龙在地球上生存的时空记录,但陆相地层记录的不完整性和区域差异,给这一问题的解答造成了全球对比上的困难。”这项研究对上述问题进行了有针对性的研究。

“陕西山阳盆地是我国为数不多的具备研究晚白垩世-古新世恐龙灭绝之谜的陆相盆地,西北大学薛祥煦教授领衔的地学前辈们初步建立了该地区白垩系-古近系的陆相地层框架,为开展相关的科学研究奠定了基础。”王强说,科学家们此次重点对该盆地发现的恐龙蛋化石进行了研究,“恐龙蛋不仅可以反映恐龙的繁殖习性,其在地层中的富集埋藏规律也能很好地反映恐龙生存时期的古环境信息。”

研究团队在山阳盆地晚白垩世山阳组系统采集了1000多件原位埋藏的恐龙蛋和蛋壳标本,恐龙蛋类型主要为瑶屯巨型蛋、坪岭叠层蛋等,其母体恐龙分别为窃蛋龙类和鸭嘴龙类,这与山阳盆地恐龙骨骼化石所代表的恐龙类型十分吻合。另外该盆地内还产有少量的暴龙类骨骼。王强说:“研究发现,恐龙蛋和恐龙骨骼表明当时盆地内的恐龙多样性处于一个相对较低的水平。”

为确定山阳盆地恐龙化石所在地层的地质年代,团队在山阳盆地开展了详细的磁性地层学、生物地层学和旋回地层学研究,尤其是高精度地确定了恐龙蛋化石发现地层的“年龄”,为分析白垩纪末期恐龙多样性的变化及其驱动因素提供了可靠的年代学基础。

王强说:“年代学结果显示,山阳盆地恐龙化石分布的时限是6824万年到6638万年前,表明山阳盆地内的恐龙多样性在其灭绝前的约200万年间一直处于比较低的水平。综合秦岭东部其他晚白垩世盆地,以及山东莱阳、广东南雄等地发现的恐龙化石,我们发现,在7200万年前后中国的恐龙多样性有一个明显的降低趋势,这与北美西部的恐龙化石分布特征有相似之处,因此恐龙多样性在晚白垩世的降低很可能是一个全球性现象。”

恐龙属于卵生动物,恐龙蛋的孵化成功率直接决定了恐龙种群的繁盛与否。恐龙蛋的孵化需要合适的温度、湿度甚至二氧化碳浓度。王强说:“环境变化等因素导致恐龙蛋孵化成功率降低,进而影响到恐龙的多样性。遇到重大灾害后,恐龙种群无法为继,这可能就是恐龙灭绝的原因。”

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