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在过去的五亿年里,至少有五次考虑到雀在翅膀颜色和喙的形状上的微小差别而切除了有害备件的自然选择的细致手术刀,已经成功进化成了一把砍刀。生物整体分类群—不仅仅包括个人或物种,还有属、科、目—在迅速而不加选择的冲击中减少了。在每一个大规模物种灭绝后,地球上的生命最终恢复并且不可逆转地改变了,与幸存的生物一起, 以偶然的,来之不易的适应性,成为了勇敢的新生态圈原本不可能成为的创始人。蓝鲸,北极熊,东北虎这些今天在人类世,在人类造成的地质时代,象征着灭绝的威胁的生物,将它们的存在归功于最有魅力的巨型动物——恐龙,在白垩纪末期的消亡。

第 1 段(可获 2 积分)

根据大部分层组,在大规模的物种灭绝中,白垩纪末期的灭绝事件严重程度排名第三或第四,但是在大众想象中是最严重的。恐龙不仅活着是戏剧式的,死亡也是歌剧式的。在1980年, Luis Alvarez,一个获得过诺贝尔奖的物理学家,和他的儿子 Walter,一个伯克利的地质学家,以及两位 Luis Alvarez在伯克利劳伦斯国家实验室的比较年长的同事,提出了什么是恐龙灭绝的preëminent 理论。 他们提出,一颗大约六英里宽的小行星在同一地质时期撞击了地球,导致了恐龙和许多其他生物的灭绝。在一个灼热的热脉冲之后,粉碎的岩石被喷射到平流层中,形成了一个尘土飞扬的覆盖圈,使整个星球都处在了阴影之中。 光合作用停止了;于是食草动物死亡了,然后是食肉动物。这个想法在圣海伦火山喷发,火山灰覆盖后仅一个月就发表了,受到了冷战末期存在主义焦虑派的共鸣,并且吸引了公众的注意力。

第 2 段(可获 2 积分)

然而地球科学家之间一直有一种挥之不去的感觉,似乎这个故事并没有讲完整。最初,地球撞击理论似乎在理性上受到反感。这太笼统了,违反了关于地质现象在灾难性的解释上一个根深蒂固的禁忌(deep-seated taboo against catastrophic explanations)。更糟糕的是,地位较高的 Alvarez得罪了那些花费数年时间苦思白垩纪化石记录的古生物学家,被公开驳斥为“邮票收藏家”。在接下来的十年里,对有影响力的网站的搜寻最终导致了一个被埋在地下的火山口距离墨西哥尤卡坦半岛海岸形成的精准年代的发现。这使大多数古生物学家咽下了自己的愤慨,接受了这个关于小行星的假说。但他们仍然质疑,是否这样微粒回降的场景就能够解释所有的细节。事实上,灭绝是有选择性的:虽然大多数恐龙,翼龙和大型海洋爬行动物都灭绝了,一小群食肉恐龙(鸟类的祖先),还有鳄鱼,蛇两栖动物和哺乳动物存活下来了。在海洋里,曾经统治中生代海洋的螺旋菊石几乎被消灭了,但硬骨鱼遭受的损失相对较少。蛤和珊瑚的某些群体被摧毁了,但作为最重要的初级生产者,微小的浮游有孔虫—一种单细胞生物—创造了易烹调并且非常精致的方解石贝壳。但是那些生活在接近赤道的深海里的有孔虫表现得比那些生活在高纬度地区海洋表面的要好。当然,那些沉默的化石或许有一些重要的,关于它们亲眼目睹过的恐怖情形的话想说。

第 3 段(可获 2 积分)

当1990年尤卡坦的火山口被发现时,柏林墙正好被推倒了。当核毁灭的威胁开始从大众意识中消退,渐渐的,人们转而意识到,环境犯罪行为很有可能导致于人类的灭亡。酸雨被证明毁灭了新英格兰和斯堪的纳维亚的森林,是几十年的煤炭燃烧所带来的硫排放的遗留下来的。白垩纪末期海洋生物灭绝的模式突然非常像人们期待在海洋中发生的,现在却已经令人失望了,生物的贝壳也被硫酸分解。但是尤卡坦火山口的岩石包含了许多硫的成分:它们包括了被称为硬石膏的厚层矿物,或硫酸钙,然后它们会被蒸发,飘入大气层中,最后沉淀成燃烧的酸雨。1991年在菲律宾喷发的Pinatubo火山—能量是圣海伦斯火山喷发时的十倍—为人们提供了进一步的见解。两年的时间,火山喷发将足够的硫酸盐颗粒注入平流层,来抵消与不断上升的温室气体浓度有关的全球气温的必然攀升。从五十英里宽的尤卡坦火山口炸开的巨量硫磺可能导致更严重的冷却—毁灭了那些习惯了温暖的白垩纪世界的生物—在仿佛来自地狱的雨从大气中降落之前。这样看来,硫而不是灰尘,才是白垩纪末期生物灭绝真正的罪魁祸首。

第 4 段(可获 2 积分)

但是在过去的二十年里,很多带着他们著名的对集邮细节的关注的古生物学家仍然对这个解释不满意。腐蚀性酸雨尤其对淡水生态系统有害。然而在这些环境中的物种,包括蛙类和其他对水化学变化敏感的两栖类动物,有接近百分之九十的生存率—远高于那些生活在陆地上,只有百分之十二经受了灾难的。任何提出的用以解释化石记录细节的杀伤机制的失败导致一些古生物学家提出,这个小行星并不是唯一的原因,它袭击了已经被其他伤害削弱的全球生态系统。最常被引用的共犯是火山活动,尤其是火山喷发产生了德干地盾,一堆在今天的印度的一英里厚的玄武岩之后。在导致灭绝的数千万年里,流出的熔岩释放了大量的二氧化碳。在最近重建的白垩纪大结局中,凶残的小行星被迫与乏味的温室气体共享造成灭绝的历史地位。

第 5 段(可获 2 积分)

现在,一篇刚刚在《科学报告》上发表的论文指出了另一个可能的原因:原油。根据Kunio Kaiho和他在日本仙台(Sendai)东北大学的同事的说法,尤卡坦影响点处地下石油的突然起火可以将大量细黑碳,也被称为烟尘,喷入高层大气。人造黑碳,北京雾霾的祸根(the bane of Beijing),在回到地球表面的几天前仍然停留在低层大气,在那里它通过吸收热量使地球变暖。但注入平流层的黑碳会产生相反的效果,变成一个长寿的遮阳伞,在一段时间内突然冷却地球,抑制光合作用。Kaiho的团队提出,小行星或许造成了多达三十亿吨的烟灰,是世界各行业每年排放( world’s industries release each year)的一百倍。石油—古生物的流质,我们人类可耻的瘾—或许回到过去也困扰着恐龙。

第 6 段(可获 2 积分)

为了检验新理论, Kaiho的团队将白垩纪晚期的岩石里发现的黑色材料样品中接近影响点的样品(在海地)和远离影响点的样品(在西班牙)进行比较。他们发现这些样品在化学性质都相似,而且原油燃烧的分子指纹 —— 一种被称为superbenzene或者coronenea的特定的碳氢化合物—都是六环结构。他们指出,在尤卡坦影响点的岩石被称为熊油:确实,由墨西哥石油公司Pemex在19世纪50年代钻的芯是发现火山口的关键。然后,他们计算出了多少黑碳可能是由瞬间加热产生的,并且进行了高分辨率计算机模拟,月复一月地探索煤烟和硫酸在平流层不同位置的具体影响。

第 7 段(可获 2 积分)

建模表明,硫酸盐气溶胶单独的冷却效果会比以前认为的更小,但是硫酸和烟尘的组合可以解释白垩纪末期化石记录的一些微妙的方面,特别是模拟揭露了在极地地区的,比在赤道地区更急剧的冷却,与海洋生物灭绝的模式一致。模型表明,严重的干旱还改变了十五度以内的曾经郁郁葱葱的赤道地区,使其被有限的光合作用摧残成撒哈拉沙漠。在这些地区,大型食草动物都依赖于新鲜绿植,由此一来,猎食它们的食肉动物就很快饿死了。以植物碎屑为生,由于雨水原因来自高纬度地区而一直在河流中的淡水生物,将是为数不多的幸存者。因此,它们是幸运的青蛙。

第 8 段(可获 2 积分)

Kaiho的论文肯定是淹没在白垩纪末期的争议里了,但是辩论的凶猛表明不仅仅是科学岌岌可危。过去的灾难是我们自己恐惧于世界末日和那些困扰我们睡眠的情景的一种不可抗拒的背景。它们让我们胆怯地盯着那些深渊,然后再把我们的脚都拉回来,紧张地瞥一眼这个人类世界。如果我们足够幸运,就一定会被自然选择的。

第 9 段(可获 2 积分)

文章评论

Ice
这篇对我来说实在是太难了…/(ㄒoㄒ)/~~再也不翻译自己不了解的东西了…如果有翻译不对的地方还请多多包涵,并烦请指教~
CY2
偶尔挑战一下也不错啊