[中配]揭秘：地中海消失的奇妙故事

2011年,工作在西班牙梅諾卡島的古生物學家 宣佈發現了一些非常奇怪的化石 它們是兔子的骨骼 但這並不是你見過的任何兔子 首先,這只兔子是個巨型兔 重量是普通棉尾兔的六倍 與前肢相比,它的後肢也很短 腳趾上有爪子 而這只兔子幾乎可以肯定不能跳躍 它的脊椎僵硬,腳趾分開 這與現存兔子的柔韌脊椎和緊湊腳趾截然不同 他們將這只巨大的兔子命名為Neurologus rex 以為梅諾卡的兔子之王 並確定它在約500萬到300萬年前的上興世時期 統治著它的島嶼王國 現在,我們之前談過島嶼巨型化現象 及小動物因在島嶼上被隔離而進化成較大形態 因為缺少掠食者 這似乎就是使Neurologus rex長得如此龐大的原因 但是Neurologus的正常大小祖先 是如何首先來到地中海島嶼的呢? 嗯,看來這個生物學謎團的答案 實際上與一個更古老的地質學謎團密切相關 自19世紀以來,科學家們就知道 地中海海牀下的層不是僅有普通沉積物如泥和沙組成的 相反,它們充滿了巖晶體 大量的巖形成了超大巖層 像這樣的巖沉積物通常出現在水體乾涸的地方 因此,這個巖巨人的存在表明 在歷史的某個時刻,地中海一定曾經蒸發過 但是像地中海這樣大的水體,怎麼可能就消失呢? 要開始弄清楚地球歷史上最偉大的消失之一的原因 甚至需要數十年和超過千項的研究 今天,海水通過位於歐洲和非洲之間的狹窄通道 直布羅託海峽,從大西洋流入地中海 這就是海洋的主要水源 一些以降雨和河流形式存在的淡水也流入其中 但這不足以在沒有大西洋水源的情況下讓海洋保持充盈 因為它的蒸發率非常高 因此,對於那些試圖解釋巖巨人的存在的地質學家來說 地中海的主要水源似乎以某種方式被關閉了 就像關掉浴缸裡的水龍頭一樣 他們將這一事件稱為梅塞尼亞巖渡危機,簡稱MSC 但要弄清楚這個水源是如何被切斷的並不容易 研究人員自1970年代以來一直在爭論這個問題 這是怎麼發生的?花了多久? 最終,他們提出了三個主要假設來回答這些問題 並解釋巖巨人是如何形成的 首先,一些科學家認為 在危機開始時,大約600萬年前的晚中新世時期 發生了一次全球變冷事件 如果整個世界進入冰河時代 那麼大量的水將從海洋中提取出來 並凍結在冰川中 從而減少了從大西洋和河流流入地中海的水量 如此規模的事件必然是全球性的而非地方性的 然而,這個觀點很快就被證明是錯誤的 在巖巨人被發現不久,研究人員便開始研究 來自全球沉積物和冰心的氧同位素 及其他地球化學數據 他們的數據表明,在危機期間 地球其他地方並沒有異常炎熱、寒冷或乾燥 此外,他們發現一些巖是在海平面變化之前就沉積下來的 所以似乎沒有一次足夠大的冷卻事件能夠切斷水流 這就排除了第一個假設 第二個想法是,構造活動以某種方式 將地中海與大西洋隔絕,切斷了水流 一些研究人員認為 海洋地殼的移動逐漸阻塞了大西洋和地中海之間的水道 隨著深盆內殘留的水分蒸發,它變得越來越鹹 在乾燥的過程中沉積出一層層鹽 這個解釋幾乎是正確的 其他科學家認為 可能是地殼移動和氣候變化的結合導致地中海乾涸 這是第三個假設 根據這一模型,直布羅陀海峽下方的地殼隨著時間的推移上升 從而減少了來自大西洋的水流 然後由於區域氣候的變化 比如降雨減少和氣溫升高 進入地中海的淡水量也有所不同 因此按照這種想法,MSC並不是一次性發生的 相反,在海峽關閉後,水位開始下降 然後根據氣候變化而波動 這個假設最終基本上是正確的 或者說至少是接近正確 隨著地質學家開始收集證據來檢驗這些假設 他們最終發現地中海消失事件 確實是由地球、地殼的變化引起的 但是這些變化其實是反復發生的 而不是一次性完成的 例如在尼羅河附近的沉積物中 地質學家發現了反復侵蝕事件的證據 而不僅僅是一場大的侵蝕 這意味著水位下降短暫形成了新的海岸線 然後又下降了幾次 一些研究人員估計 在地中海乾涸期的初期就發生了16個氣候週期 這些變化與我們對氣候週期的瞭解也有很大關聯 在海平面下降期間 地球相對於太陽的位置和角度發生了變化 因此有時太陽能量較低 有時則較高 這導致地中海的蒸發率增加 與此同時 一個積極折疊和隆起的地殼帶 導致水的輸入減少 研究人員能夠利用這一時期 沉積物中的化學甚至磁性特徵 來估算地中海乾涸事件持續了多長時間 數據顯示 這一過程持續了超過60萬年 其中最乾燥的時期是在約560萬年前 在MSC的高峯期 外部水源完全被切斷 地中海盆地中剩餘的大部分水分正在蒸發 地質學家認為 水位下降了幾百米 相當於多個美國足球場的長度 剩下的水是超飽和狀態 因此鹽分繼續在海底沉澱 能夠沉澱鹽分的鹹水時間越長 最終的沉積層就越厚 鹽層的厚度可能達到3公里 這意味著在MSC時期的數十萬年裡 海水極其鹹 這當然對地中海及其周圍的生物產生了巨大的影響 那時候海洋中的生活截然不同 如今地中海是成千上萬種海洋物種的家園 以其蔚藍的水域而聞名 但當海洋幾乎完全乾涸時 它變得不再適宜居住 幾乎沒有生物能在那裡生存 在MSC之前 生活在地中海的大部分動物和植物 要麼遷移走 要麼因為水太鹹太淺而死亡 一些海洋古生物學家認為 沒有真正的海洋生物能夠生存下來 而支持這一觀點的證據相當充分 首先這個時期沉積下來的沉積物沒有受到擾動 這表明那裡沒有生活著挖掘性的生物 即便到現在幾乎沒有任何深海動物是地中海特有的 因為它們在MSC期間全部死亡 一些有殼生物比如富足類可能存活下來 不過它們並不算繁榮 沉積核心顯示 小群體可能在孤立的區域中勉強維持生存 但海洋的消失對生物而言並非全是壞消息 水位降低也為一些生物的繁榮提供了機會 現已滅絕的巨型動物化石分佈表明 曾經存在一條連接大陸 與幾個地中海島嶼的路橋 而現在已經消失 這使得來自非洲的河馬 大象和其他巨型動物能夠穿越地中海行走和游泳 我們知道不僅僅是巨型動物利用這場危機進行遷徙 這似乎是我們的巨型兔子朋友Neurologus的祖先 從歐洲大陸遷移到梅諾卡島的時候 古生物學家在諸如馬爾他和西西里 等自MSC以來就未曾相連的島嶼上 發現了其他巨型動物 比如睡鼠和倉鼠 這並不是動物們第一次長途遷徙到海洋周圍的土地 這只是晚中新市期間幾次遷徙事件之一 這些遷徙的痕跡體現在生活在那裡的 河馬和大象的化石遺骸中 但是當海水在海洋封閉期結束時再次上漲 路橋消失時生物群落彼此之間 以及與北非的聯繫被隔離了 這種孤立導致了大型動物的小型化 即島嶼矮人症 以及小型動物的大型化 即島嶼巨型化 發生在地中海周圍的島嶼上 這就解開了Neurologist是如何到達梅諾卡 以及它為何會變得如此龐大的謎團 地中海當然又回來了 所以水在某個時刻顯然又回來了 海洋地殼的模型表明 隨著板塊的移動和沉積物的侵蝕 直布羅託海峽打開了 降低了大西洋和地中海之間的障礙 使水流經海峽進入盆地 但正如關於MSC如何開始的爭論一樣 關於它如何結束也存在許多辯論 起初一些科學家認為 地中海是通過一個巨大的瀑布補充的 水流入速度如此之快 以至於在幾個月內就填滿了 他們甚至發現了沉積物 這表明曾發生過快速的洪水事件 雖然聽起來很棒 但看起來這並不真實 至少瀑布的部分不是真的 最近其他地質學家利用地震數據發現 大西洋與地中海之間的坡度 不足以形成瀑布 相反 注入海洋的更可能是一條河流 不過這個盆地填滿得很快 最近的估計顯示 結束MSC只花了大約兩年的時間 這一事件有時被稱為贊克林洪水 但這並不意味著這個故事就結束了 地球的板塊一直在移動 如果板塊運動和氣候變化的 完美風暴再次出現 這種情況有可能會再次發生 科學家們仍在尋找 更多關於地中海消失的證據 從那些化石化的小巷 到Neurologus 甚至是陸地和地中海底下 發現的巖晶體 雖然一些事件在地球表面 留下了明顯的痕跡 比如山脈和隕石坑 但還有一些事件的痕跡 則需要更仔細地去尋找 儘管地中海乾涸事件 在數十萬年裡 塑造了地中海及其周邊的生命 但它的痕跡大多隱藏在視線之外 埋藏在波浪之下 但那些矮小大象和巨型兔子的化石 讓我們看到了它的影響 並提醒我們在地質歷史中 地中海消失的那個時刻 嘿 喜歡追劇 PBS節目嗎 PBS視頻應用 是您觀看精彩教育節目的天堂 從NOVA的科學電影 到奧斯汀城市限制的音樂會 再到肯·伯恩斯和Frontline的紀錄片 所有節目均無廣告和算法的幹擾 哦 Eons 我們也在那 如果你在美國 可以查看我們描述中的鏈接 隨時在幾乎任何設備上開始觀看 現在巨型兔子為本月的Eontologists 歡呼哈特里克 塞夫特傑克 哈特 約翰 達維森 吳肖恩 丹尼斯 霍利斯和史蒂夫 支持我們成為Eonite 請訪問patreon.com slash eons 感謝你們一如既往地加入 我在康斯坦丁·哈塞工作室的節目 一定要在youtube.com slash eons上訂閱 謝謝