【哥倫比亞大學】公開課《科學前沿-地球科學》 P15 - 15. 【第17集】白堊紀第三紀事件

所以白堊紀-第三紀滅絕事件 或稱為K -T事件 與滅絕有關 或代表恐龍的滅絕 以及許多其他生物 還有其他已經滅絕的事物 約在六千五百萬年前 所以我們今天要討論的是 這到底是怎麼發生的 發生了什麼事 我們又是如何知道的 為什麼科學家長時間感到困惑 它是如何被發現的 又為什麼如此重要 然後總是會出現的問題 不管我們什麼時候談論這件事 都 是在問它何時會再次發生 還是會再 次發生 因此 保存在地質記錄中的 化石在全球範圍內確實記錄了多樣性 地球上古代生命的紀錄 化石紀錄就是我們對地球生命歷史的紀錄 我們可以利用硬組織的紀錄 或是沉積物中所記錄的殼類物質 來自許多不同環境的紀錄 讓我們了解在有化石紀錄的5億 6千萬年間 生命是如何演化的 因此 我們需要大致理解 欣賞地質時間的重要性 地 質時間確實非常遼闊廣大 我們所學到的其中一件事是 從地質記錄中 保存在沉積 物中的化石記錄 顯示曾經 發生過多次危機 地質記錄中曾經發生過重大滅絕事件 在過去5億到6億年間 曾經發生過一次、兩次、三 次、四次、五次大規模物種滅絕 這 些大規模物種滅絕都是關鍵時期 當地球上的生命歷程遭受嚴 重改變時 因為這顆星球上大 量生物在同一時間內滅絕了 接著那些生態系統便開始崩潰 允許新的生物演化並繁榮而這 再次改變了生命的走向 今天我們將會探討其中一次大規模滅絕事件 因此 地球在過去5 6億年 中經歷了五次大規模滅絕事件 其中一些事件非常重要 在 這張圖中 我們已經標示出 海洋屬數與地質時間的關係 你可以看到這些突然向下急降的尖峰 這些尖峰代表了這個時期的大量物種滅絕事件 最近一次的大規模物種滅絕事件 除了目前這顆星球上發生的事情之 外是白堊紀-第三紀界線 那是在約六千五百萬年前 什麼是大規模滅絕 這很 明顯可以辨識出來 它是在 地質時間中快速發生的事件 導致地球上大量生物滅絕 因此 所謂快速 我們指的是大約 在一千年至一萬年之間的時間範圍 或是一萬年後而且 我們隨意定義為佔 所有家族的約10%或更 多所以這些真的是罕見的事件 請記住 在過去五億 多年裡 僅出現過五次 所以這類事件的重複間隔時間 約每1億年發生一次 因此它們是非常罕見的事件那麼在6500萬年前的白 堊紀-第三紀界線時期發生了什麼 好吧 我們都知道這是 恐龍時代結束的時候 這 些統治地球達一億年的恐龍 於此時全部滅絕了 但我們也失去了其他所 有物種約70%的數量 大型陸地生物 基本上 比貓還大的物種都滅絕了 大型海洋生物 如鯊魚和菊 石以及軟體動物也滅絕了 許多海洋藻類也滅絕了 或其多樣性受到嚴重打擊 同時 許多珊瑚滅絕了 許多過濾食性生 物也滅絕了 還有許多熱帶物種也滅絕了 因此 要欣賞這個時代 和這個時間點 即白堊紀 我們必須在時間上倒退到六千五百万年前 當時這是一個非常溫暖潮濕的時期 兩極幾乎沒有冰蓋 因此 這實在像是一個超級溫室環 境 這是一種非常溫暖的氣候 超過1 6億年 而且再次沒有極地冰蓋 被認為溫室氣體濃度介 於現在的四到十倍之間 所以這是一個極 端的溫室世界 那 時的氣溫要溫暖得多 那時從極地 到赤道的溫度梯度比現在要小得多 所以可以想像一下邁阿密的夏天 而且這大概就是這個世界當時的樣子 所以白堊紀的地貌 當大陸所處的位置 雖然有點像現在 但實際上差很多 在這個意義上 我們曾有許多內陸海 例如 美國中西部曾有一片海 有一片經驗性的海或淺海 進入後看起來非常像 例如巴哈馬的碳酸鹽台地 還有一片大海 經過中歐 稱為特提斯海 印度與南亞也尚未碰撞 形成如今的喜馬拉雅山脈 所以大陸板塊大致 處於現在的大概位 置但世界看起來卻非常、非常不同 那麼有哪些生物滅絕了呢 其中一種是鴨嘴龍 這是一種嘴部像鴨子的恐龍 體型非常巨大的恐龍 翼龍是會飛的恐龍 它們真 的是天空中的恐怖生物 海鱷 是一種非常巨大的海生爬行動物 它真的是一種巨大的生物 然後當然 最大的水 生爬行動物是蛇頸龍 這是一種長頸的水生爬行動物 然後當然還有暴龍 那是當時一個狩 獵與捕食的機器 當然 我們所看到的恐龍的變化 吸引所有人注意的是 但如果我们把注意力轉向海洋 僅僅觀察當時在海洋 中浮遊的微小浮游生物 在白堊紀第三紀事件發生之前 海洋生物多樣性非常豐富 有許多大型貝殼、許多小型貝殼 以及許多形態多樣的貝殼 他們的房間是什麼樣子 他們的房間是如何建造的 白堊紀是一個非常多樣化的海洋 然後就在白堊紀與第三紀交界事件之後 在6500萬年前 海洋突然變得非常 海洋的多樣性變得極其貧乏 只剩下為數不 多的物種 它們看起來 都相當瘦小 氣色不佳 實際上是90%的海洋藻類滅絕 85%的 海洋浮游動物滅絕 約 一半的雙殼類動物滅絕 因此 海洋中的變化與陸地上的變化一 樣重要 不過它們沒 有恐龍那麼引人入勝 所以在白堊紀 如我之前所提到的 有這些非常大的碳酸鹽地區 碳酸鈣沉積物 例如多佛的白崖 它們是白色的 因為它是碳酸鈣 實際上它與學校用的粉筆很相似 這些海洋沉積物的累積 已經持續了數百萬年 這些沉積物中保存了這些美麗的菊石 這些美麗的 有殼生物 它們也在白堊 紀-第三紀界 線之後滅絕了 所以沒有比貓更大的陸地動物存活下來 哪些動物存活下來了呢 看那些在白堊紀-第三紀撞 擊中存活的生物也同樣有趣 因為實際上在白堊紀- 第三紀事件後佔據地球的 是哺乳動物 白堊紀- 第三紀事件當時發生了什麼 哺乳動物的主導地位奠定了基礎 之前 爬行動物統治著地球 隨著大型恐龍的滅絕 哺乳動物才真正開始掌權 所以在這張圖片中 我 見到了你的祖先 松鼠 說這實際上是早期哺乳動物的出現並不為過 這類相當平凡的生物開始出現 同樣地 鳥類、烏龜和鱷魚 以及許多生活在深海中的生物也存活下來 因此 肯定有一些 生物在白堊紀- 第三紀界線期間發生的事件中存活下來