研究人員在北達科他州發現恐龍滅絕事件的新細節

6600萬年前,災難性的小行星撞擊事件消滅了地球上的大部分生命體,包括所有的菊石類、翼龍、非鳥恐龍和大部分海洋爬行動物。這一大規模滅絕事件的一個名副其實的“殺戮場”以化石的形式保存在現代北達科他州的多層土層之下。古生物學家在那裡已經工作了數年,以揭開撞擊前生命的秘密。研究人員周三在科學雜誌《自然》上發表了新的發現,表明這一不幸的事件發生在北半球上層的春天季節。

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小行星撞擊標誌着白堊紀(1.45億年前至6600萬年前)的結束和早第三紀(6500萬年前至2300萬年前)的開始。這顆小行星被認為是在靠近今天尤卡坦半島(靠近墨西哥灣)的地方撞擊的。這次撞擊產生了一個直徑180公里(112英里)寬的隕石坑,以及朝着今天北達科他州的河床的巨浪,導致了大部分化石的沉積。研究人員將其稱為Tanis,這被認為是白堊紀-古近紀(K-Pg)滅絕事件的地點。

災難發生后,除了大量的恐龍、軟體動物和爬行動物化石外,還有幾十種魚類和植被也被衝上了岸,並被瞬間捕獲在沉積物中。研究人員現在發現,整個事件發生在小行星撞擊地球的30分鐘內。除了這個關於事件發生時間的概要之外,研究人員還在魚群中發現了關於季節的線索。

研究人員發現當時大量存在的鱘形目魚類被活埋在廢墟下。研究人員對從遺址中找到的魚類化石的骨骼元素進行了研究,以了解這些魚類的骨骼生長情況。這些利用骨細胞密度確定的生長模式導致了對食物的季節性供應的發現,這幫助研究人員確定了K-Pg滅絕事件發生的季節。

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利用同步輻射X射線,研究人員重建了這些化石的三維結構。隨着魚類年齡的增長,它們的骨骼會增加一層,這種增長在夏季結束和冬季開始時達到高峰。研究人員發現,所考慮的魚類剛剛進入明顯的骨骼生長時期,而這恰好與春天相吻合。

此外,對魚群中不同碳同位素的研究也證實了這一發現。碳同位素記錄表明,浮游生物的生產力很高,而浮游生物是鱘形目魚類的主要食物。研究論文的作者之一Jeroen H. J. L. van der Lubbe說,同位素活動表明,小行星在浮游生物生產力達到頂峰之前就被擊中。 這也導致了該事件發生在春季的結論。

研究人員還補充說,由於該事件發生在春天,生物可能剛度過冬天,準備進行繁殖。因此,它們會比南半球的動植物更容易受到傷害,因為南半球的動植物只是在為即將到來的冬天做準備。研究人員之一說,小行星撞擊后發生的瞬間冷卻有助於保存化石並影響到滅絕模式。

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