大約6600萬年前，一顆直徑接近10千米的小行星——希克蘇魯伯隕石墜入地球，撞擊在如今的墨西哥尤卡坦半島。這次撞擊引發了一場大規模的生物滅絕，76%的地球物種被殺死，殃及的生物包括非鳥類恐龍、翼龍、菊石和大多數海洋爬行動物。地球的中生代至此結束。
對於地球歷史上的這一關鍵事件，通常我們對其影響和後果的理解以千年為時間尺度，很少會考慮這場撞擊在哪個季節發生，以及撞擊的季節會有什麼影響。
今日，頂尖學術期刊《自然》上，來自荷蘭阿姆斯特丹自由大學、瑞典烏普薩拉大學、比利時布魯塞爾自由大學和法國歐洲同步加速器的一支國際研究團隊，以“中生代終結於北半球的春天”為題，對那個毀滅之日所在的季節給出了結論。
答案來自這場撞擊事件的“親身經歷者”：距離撞擊點3000多千米，位於美國北達科他州白堊紀晚期沉積層中的魚。這些魚在小行星撞擊地球的當天集體死亡。
當隕石撞擊地球時，大地顫抖，河流和湖泊中引發巨浪，涌動的水裹挾着大量沉積物，沿途席捲一切，讓大量生物瞬間死亡。撞擊發生后不到一小時，岩石熔融形成的無數玻璃珠從天而降，甚至衝進了魚的魚鰓，使魚窒息身亡。在今天的北達科他州，被稱為塔尼斯（Tanis）沉積層的化石遺址中，就掩埋了許多當時的直接受害者。
▲這張藝術重現圖呈現了湖震發生時水波湧入塔尼斯河，帶來了魚和沿途席捲的一切（恐龍、樹木），撞擊形成的玻璃珠從空中紛紛落下；一些恐龍試圖逃跑，但它們走不遠了；螞蟻試圖回巢，前景中的石竹被玻璃珠砸中（圖片來源：參考資料[2]；Credit：Joschua Knüppe）
瑞典烏普薩拉大學的Melanie During博士是此次研究的主要作者，她在塔尼斯化石遺址現場挖掘到了保存完好的魚類化石，包括鱘魚和匙吻鱘。
利用高分辨的同步加速器X射線斷層掃描技術，研究團隊對多個魚類化石標本的骨骼進行了分析。“這些數據告訴我們，骨骼記錄了魚的季節性生長，就像樹木的年輪一樣，骨骼外側每年都會長出新的一圈。”參與研究的古生物學家Sophie Sanchez博士說。
在魚骨中檢測到的年輪不僅記錄了這些魚的生長史，也提供了季節變化的記錄。X射線掃描顯示了骨細胞的分佈、形狀和大小，從中可以看出它們隨季節發生波動。
研究作者之一Dennis Voeten博士解釋道：“在所有研究過的魚類中，骨細胞密度和體積經過連年追蹤都可以顯示春夏秋冬。我們看到，在這些魚死亡的那一年，骨細胞密度和體積都處於上升期但還沒有到達頂峰，這意味着，它們在春天突然停止了生長。”
研究團隊同時結合了碳同位素數據的分析，查看了這些魚在不同季節的攝食差別。因為在夏季，可攝入的浮游動物更豐富，這些魚的骨骼富含更重的C13同位素。“碳同位素信號進一步證實，這些不幸的鱘魚死於當年的食物高峰來臨之前，也就是北半球的春季。”During博士說。
▲Melanie During博士在塔尼斯沉積物中挖掘一條匙吻鱘（圖片來源：參考資料[2]；Credit：Jackson Leibach）
科學家們指出，這些發現有助於解釋這場大規模滅絕在地球上的後續發展：為什麼有些物種完全或幾乎完全消失，有些物種卻倖存下來。
因為在北半球，這一災難發生時是春季，正是許多北半球物種處於繁殖和養育後代的敏感階段，這些動物幾乎立即死亡，災難帶來了重創。與此同時，南半球的生態系統正處於秋季，許多生物可能正在為過冬做準備。因此，那些躲在洞穴或正在冬眠的生物更有可能倖存下來，這也是為什麼後來南半球的恢復速度接近北半球的2倍。
During博士說：“我們的研究結果或將有助於揭示為什麼恐龍大多數滅絕了，而鳥類和早期哺乳動物卻躲過了一劫。”