恐龙灭绝是什么事件？
恐龙灭绝是指发生在大约6600万年前，**白垩纪末期**的一次规模巨大的生物灭绝事件。这次事件标志着中生代（恐龙时代）的结束和新生代（哺乳动物时代）的开始。它并非发生在一天之内，而是一个地质学意义上相对短暂但影响极其深远的时期，导致地球上约75%的动植物物种消失，其中包括了所有非鸟类恐龙。
灭绝并非意味着地球上生命完全消失，而是生物多样性急剧下降，很多曾经繁盛的类群彻底消失，幸存的生物则在新的环境压力下演化，填补了生态位。
同时灭绝的还有什么生物？
这次灭绝事件的影响是全球性的、跨生态系统的。除了非鸟类恐龙，还有大量其他生物也一同走向了终结：
- 海洋生物： 大部分的菊石类（ammonites，一种曾非常繁盛的头足类软体动物）、沧龙（mosasaurs）、蛇颈龙（plesiosaurs）、以及很多种类的浮游生物（如钙质浮游植物、浮游有孔虫）和双壳类、腹足类生物。
- 飞行爬行动物： 所有的翼龙类（pterosaurs）都灭绝了。
- 陆地植物： 许多植物物种灭绝，导致森林生态系统发生巨大变化。
- 其他陆地动物： 大量的哺乳动物（虽然大部分哺乳动物幸存，但很多物种还是灭绝了）、鸟类（早期的鸟类也受到了很大影响，但部分谱系幸存并演化至今）、昆虫、两栖动物和爬行动物也未能幸免。
可以说，这次灭绝事件是一场波及几乎所有生物类群的全球性灾难。
恐龙为什么灭绝？主要原因是什么？
关于恐龙灭绝的原因，科学界曾经有过多种假说，比如疾病、气候缓慢变化、哺乳动物偷吃恐龙蛋等等。但进入20世纪末期，随着证据的积累，两个主要的、能够解释如此大规模快速灭绝的假说成为了主流，并且越来越多的证据表明它们可能共同作用或其中一个起主导作用。
核心原因：陨石撞击假说
这是当前最被广泛接受的假说。它认为，大约6600万年前，一颗巨大的小行星或彗星撞击了地球，引发了一系列毁灭性的连锁反应。
陨石撞击是如何导致全球性灾难的？
陨石撞击的能量巨大，远超人类历史上所有核武器的总和。撞击发生后，立即产生了以下效应：
- 瞬间毁灭： 撞击点附近的一切被瞬间高温汽化、融化，形成巨大的冲击波和热浪，半径数百甚至上千公里范围内的生物瞬间死亡。
- 全球大火： 巨大的撞击能量将大量炽热的抛射物（包括融化的岩石）抛向大气层，它们在重新进入大气时温度极高，引发了全球性的森林大火。煤层和石油沉积可能被点燃，向大气释放大量烟尘和有毒气体。
- 掀起巨大海啸： 撞击发生在一个浅海区域，引发了规模空前的超级海啸，席卷了沿海低地。
- 尘埃遮天： 撞击将海量的尘埃、岩石碎屑以及大火产生的烟尘抛入高层大气。这些悬浮物遮蔽了阳光，导致全球范围内的“撞击冬天”。
- 酸雨： 撞击发生在富含硫的岩层上，将大量硫化合物送入大气，与水汽结合形成强酸雨，腐蚀植物、建筑（如果那时有的话）并酸化地表水体和海洋表层。
- 温室效应后期： 撞击和后续火山活动也可能释放大量二氧化碳，当尘埃落定后，可能会导致一段时期的全球变暖。
这些连锁反应严重破坏了地球的生态系统，特别是长时间的黑暗和寒冷（撞击冬天）导致植物无法进行光合作用，是食物链崩溃的根源。
为什么陨石撞击会被认为是主要原因？
支持陨石撞击假说的证据非常有力：
- 铱异常层： 在全球许多地点，白垩纪末期的地层中都发现了异常高含量的铱（iridium）。铱在地球表面非常稀有，但在小行星等天体中相对常见。这被认为是小行星撞击后，铱随尘埃扩散到全球的证据。
- 希克苏鲁伯陨石坑： 在墨西哥尤卡坦半岛地下发现了一个直径约180-200公里的巨大撞击构造，即希克苏鲁伯陨石坑（Chicxulub crater）。放射性测年显示其形成时间恰好是6600万年前，与灭绝时间吻合。它的规模也与能够引发全球性灾难的撞击所需能量相符。
- 冲击石英和微球粒： 在全球白垩纪-古近纪界线地层中，发现了只有巨大撞击或核爆才能形成的“冲击石英”（shocked quartz）和由熔融岩石冷却形成的微小玻璃球或晶体“微球粒”（microtektites），这些都是撞击事件的直接证据，并且与希克苏鲁伯陨石坑的化学成分一致。
另一重要因素：大规模火山喷发假说
虽然陨石撞击假说证据确凿，但一些科学家认为，位于今天印度的大规模火山喷发，即**德干玄武岩（Deccan Traps）喷发**，也可能在灭绝事件中扮演了重要角色，甚至可能削弱了生态系统的韧性，使其更容易受到撞击的致命一击。
大规模火山喷发是如何影响气候的？
德干玄武岩喷发持续了大约100万年，但在白垩纪末期，喷发强度可能达到顶峰。这种大规模的裂隙式喷发会释放海量物质：
- 火山气体： 释放出大量的二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）等火山气体。
- 气候影响： 二氧化碳是温室气体，会导致全球变暖。二氧化硫在大气中会形成硫酸气溶胶，反射阳光，导致短暂的全球降温，同时形成酸雨。
长期的、高强度的火山活动可能已经导致了白垩纪末期气候的不稳定和生物圈的压力，使得物种对外部冲击（如陨石撞击）的抵抗力下降。
为什么火山活动会被认为是原因之一？
德干玄武岩大规模喷发的时间与恐龙灭绝的时间非常接近，而且其规模足以改变全球气候。一些研究表明，喷发活动在撞击发生前后都持续着，因此它可能是一个长期的压力源，或者在撞击后加剧了环境恶化。
目前科学界的主流观点倾向于认为，陨石撞击是导致灭绝事件的直接、主要诱因，而德干玄武岩的火山活动可能是撞击前已经存在的环境压力，或者在撞击后进一步加剧了气候和环境的恶化，从而共同促成了这次大灭绝。
恐龙灭绝的具体机制：环境如何导致灭绝？
不论是陨石撞击还是火山喷发，或者两者协同作用，最终导致生物灭绝的直接原因是由此引起的一系列极端环境变化：
- 食物链崩溃： 撞击冬天导致全球范围内的黑暗和寒冷，光合作用几乎停止。这意味着植物大量死亡，食草恐龙失去了食物来源，食肉恐龙也因为食草恐龙的消失而饿死。整个陆地生态系统的食物链从底部开始瓦解。
- 快速的气候变化： 短期内的极热（撞击热浪） followed by 长时间的极寒（撞击冬天），然后可能是后期的全球变暖（二氧化碳累积）。这种快速、剧烈的气候波动超出了许多生物的适应能力。
- 有毒物质和酸雨： 撞击和火山释放的硫化物导致严重的酸雨，破坏土壤、植被，并酸化湖泊和海洋表层，对水生生物，特别是那些有钙质外壳或骨骼的生物是致命的打击。
- 栖息地破坏： 撞击点的物理破坏、全球大火、海啸直接摧毁了大量的陆地和沿海栖息地。
- 海洋酸化： 大气中过量的二氧化碳溶解在海水中，导致海洋酸化，对依赖碳酸钙构建骨骼或外壳的海洋生物（如珊瑚、浮游生物、菊石）造成严重影响，这是海洋生态系统崩溃的重要原因。
这些环境变化并非孤立发生，而是相互关联、层层叠加，形成了一场对大多数大型、特化生物致命的“完美风暴”。
多少恐龙灭绝了？不同恐龙灭绝速度有差异吗？
严格来说，除了鸟类这一分支，所有非鸟类恐龙都在这次灭绝事件中消失了。这包括了我们熟知的霸王龙、三角龙、梁龙、剑龙等。
关于不同恐龙物种的灭绝速度，由于化石记录的不完整性，很难得出非常精确的结论。早期的观点认为灭绝是突然发生的，与撞击事件紧密相关。但一些研究显示，在白垩纪末期撞击发生前的数百万年里，某些恐龙类群（特别是大型植食性恐龙）的多样性可能已经有所下降，这可能与当时的火山活动或气候变化有关。这暗示着灭绝过程可能并非完全瞬时，而是在撞击冲击下达到高潮。
然而，撞击事件无疑是最终和最致命的一击，它在极短的地质时间内（可能只有数千年，甚至更短的时间窗口内发生主要死亡）终结了非鸟类恐龙的统治。
为什么只有陆地大型恐龙几乎全部灭绝？为什么小型哺乳动物和鸟类存活下来了？
这是一个关键问题。这次灭绝事件对不同生物类群的影响并非均等。大型陆地动物，特别是大型非鸟类恐龙，遭受了最大的打击，而一些小型动物和特定的生物类群则幸存了下来。
大型恐龙的劣势：
- 体型巨大： 需要消耗大量食物，食物链底层的崩溃对其影响最大。
- 食性特化： 很多大型恐龙是严格的植食者或肉食者，难以适应食物来源的剧变。
- 代谢率： 大型动物通常需要更稳定的环境和充足的食物。
- 繁殖慢： 通常繁殖周期长，后代数量少，难以在环境恶化时快速恢复种群数量。
- 缺乏庇护： 无法像小型动物那样轻易寻找洞穴或其他庇护所躲避极端环境。
幸存者的优势（小型哺乳动物、鸟类等）：
幸存下来的生物往往具备以下特点：
- 体型小： 食物需求量少，更容易找到替代食物（如昆虫、种子、腐肉）。
- 食性灵活： 许多幸存者是杂食性或食腐性动物，能利用多种食物来源。
- 能够寻找庇护： 许多小型哺乳动物和早期鸟类能够钻入地下洞穴、树洞或水下，躲避最初的热浪、火灾和辐射。
- 代谢率较低： 有些动物能够进入休眠状态或忍受饥饿。
- 繁殖相对较快： 能够更快地恢复种群数量。
- 具备飞行能力： 早期的鸟类和一些昆虫可以飞离地面最糟糕的环境。
- 生存于受影响较小的环境： 一些淡水或地下生态系统受到的直接冲击可能小于地表环境。
**关于鸟类：** 鸟类被认为是恐龙的一个分支，它们是唯一幸存下来的恐龙。幸存的鸟类祖先体型较小，食性多样（许多能吃种子），且具备飞行能力，这可能帮助它们度过了危机。
科学家是如何研究和确定恐龙灭绝原因的？
科学家们通过多种学科和技术手段来研究这次灭绝事件：
- 地质学和地层学： 研究全球各地白垩纪-古近纪界线（K-Pg界线，之前称K-T界线）的地层，寻找异常物质（如铱层）、撞击证据（冲击石英、微球粒）、火山岩层（德干玄武岩）。通过地层叠压关系确定事件发生的顺序。
- 古生物学： 研究灭绝前后的化石记录。通过分析不同地层中的动植物化石种类和数量，确定哪些物种灭绝、哪些幸存，以及灭绝是渐进的还是突然的。
- 地球化学： 分析岩石和化石中的化学元素和同位素。例如，铱的异常含量是撞击的重要证据。氧同位素可以揭示古气候的变化。硫同位素可以指示火山活动或撞击产生的硫化物。
- 放射性定年法： 通过测定特定矿物或岩石中放射性同位素的衰变，精确确定地层、火山喷发和撞击事件的发生时间。
- 地球物理学： 利用地震波探测等技术，在地表下方寻找和绘制地下地质构造，如希克苏鲁伯陨石坑的结构。
- 气候模型和计算机模拟： 基于撞击或火山喷发释放的物质和能量，建立气候模型，模拟其对全球温度、降水、光照等环境因素的影响，与地质证据进行对比验证。
通过整合这些来自不同领域的证据，科学家们构建了关于恐龙灭绝原因和过程的假说，并不断修正完善。
总而言之，恐龙灭绝是一场由多种因素共同作用，以巨大的陨石撞击为主要导火索，叠加在可能已有的环境压力（如大规模火山喷发）之上，最终通过食物链崩溃和剧烈环境变化导致全球性物种大灭绝的复杂事件。对这一事件的研究不仅揭示了地球生命的脆弱性，也帮助我们理解地球系统和生命的演化规律。
