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摘要 关于恐龙的灭绝，本文提出一种新的假说认为,6500万年以前,在太阳和月亮万有引力的作用下,地球自转轴发生了偏转,地极移动,导致发生了一场全球性的大洪水,恐龙及同时期的大多数动物就是在这场大洪水中灭绝的。 关键词: 地轴偏转 地极移动 大洪水 生物灭绝 在距今6500万年前的中生代，地球上栖息着一种体态硕大、外形丑陋的爬行动物。十九世纪初，当人类第一次发现这种动物化石的时候，无不为这种动物的巨型身躯而惊讶，英国牛津大学的欧文教授把这类动物取名为恐龙，意为“可怕的巨蜥”。 恐龙是最早称霸世界的远古爬行动物，拥有数百个属种。据推测，最大的恐龙长可达30—40米，重可达40—50吨，它们的踪迹遍布于陆地、空中和海洋，在地球上活跃了1.6亿年之久。有人曾做过计算，如果把地球45亿年的演化史压缩为24小时，那么进化为现代人的时间只有7.7秒，而恐龙却独领风骚51分钟。可见，这种古生物具有相当强的生存能力。然而，不知什么原因，在6500万年前的白垩纪末期，庞大的恐龙家族却突然地在地球上销声匿迹了。 一、恐龙灭绝之悬疑 恐龙为什么会退出历史舞台呢？数十年来，围绕着恐龙灭绝之谜，科学家们提出了各种假说，莫衷一是。这些假说归纳起来可分为两种：一类是渐变说，另一类是灾变说。 渐变说认为，中生代末期，地球上发生了剧烈的造山运动，巨大的山脉先后隆起，沼泽消失，地球的气候也随之发生变化，出现了冷热季节的交替。如此一来，像恐龙这样的冷血动物就变得不能适应了，气候变冷体温就跟着下降，忍受不住寒冷就会死亡。 由于气候的改变，原来很茂盛的蕨类等裸子植物绝迹了，代之以能开花结果的被子植物。一到冬天，万物凋零，恐龙的食物出现了全面的饥荒。在新的环境面前，身体进化已经定型的恐龙，只能走向灭绝的道路。 与上述“寒冷致灭说”和“饥荒致灭说”相近的还有一种学说，认为恐龙的灭绝与大陆的漂移有关。恐龙刚刚出现时，生活在一块泛古陆地上，那里是恐龙的乐园；可是到了侏罗纪，古大陆开始分裂，并且向不同方向漂移；到了白垩纪末期，恐龙的生存环境发生了巨大的变化，气温逐渐下降，没有御寒机能的恐龙只得坐以待毙，全部灭绝了。 在渐变说中还有一些新奇的观点，如英国古生物学家福格森在试验基础上提出的“气温影响性别失衡致灭说”。福格森用500只鳄鱼卵进行孵化试验，他发现，在26℃—30℃温度下，孵化出来的小鳄鱼都是雌性的；在34℃—36℃温度下，孵化出来的小鳄鱼全是雄性的。他由此得出结论：鳄鱼性别是由孵化温度决定的，而不是由受精卵的性质决定的。福格森进一步推测，在白垩纪末期，因温度骤然下降，孵出的恐龙性别全是雌性的，导致性别比例严重失衡，终使恐龙无法传宗接代而灭绝了。 此外，还有一些生物学家从生物进化、饮食和环境等方面提出了种族老化说、便秘说、生物碱中毒说等。这些假说有一个共同之处，都认为恐龙灭绝不是一朝一夕的事情，而是旧物种随着环境变迁而逐渐消亡的。 显而易见，渐变说主张的是自然淘汰论，这类假说虽然从不同角度解释了导致恐龙灭绝的几种可能性。但是，有些学者对此提出了异议，因为从生物进化角度分析，生物的进化与地质和环境的变迁应该是相适应的，自然淘汰不符合生物进化规律。种迹象表明，恐龙是在很短时间内灭绝的。 与渐变说观点相对立的是灾变说，这类假说认为，恐龙毁灭于一次突发的宇宙大灾难，“一下子从地球上给抹去了”。 1956年，美国俄勒冈州立大学的劳本菲尔斯教授最早提出了“天体碰撞致灭说”。他认为，是一个巨大的陨石落地掀起的热气浪杀死了地球上的最后一批恐龙。但由于缺乏证据，这一假说在当时并没有产生什么影响。1979年，一群科学家在进行地质沉积分析时，发现了铱元素的非正常分布现象，“碰撞说”再度兴起。 诺贝尔物理学奖获得者阿尔瓦雷斯，在分析白垩—第三纪界面粘土时惊讶地发现，意大利古比奥地区的样品中，铱的含量是正常值的30倍，丹麦等地的样品超过正常值的200倍。与此同时，在美国拉顿盆地的陆相沉积物中，阿拉莫斯的研究小组测定到铱含量超标250倍。据测算，在白垩—第三纪界面沉积层上，地球铱异常的总量约在500万千克以上。 一般说来，地球上的金属铱集中在地核，地壳的铱含量极微，丰度只有0.03/109。但即使是在最常见的球粒陨石中，铱的丰度也高达500/109。可见，外星球上铱的含量远远超过了地球。 1980年，阿尔瓦雷斯领导的研究小组，在美国《科学》杂志上发表论文宣称，在白垩纪末期，一颗威力巨大的小行星或彗星撞击了地球，引起了一场生物大浩劫，恐龙就是在这场灾难中灭绝的。 撞击学派通过化石分析和计算机模拟，展示了这样一幅恐怖的画面： 6500万年前的一天，一颗直径为10公里左右的陨星，以25公里/秒的速度与地球相撞。撞击之处隆起了巨大的环形山，撞击释放出来的能量席卷全球，并引起了巨大的海啸和全球性的大地震。撞击产生的尘埃上升到了地球大气的平流层，覆盖了整个地球。浓厚的尘埃云数月不散，地面一片昏暗。由于没有阳光照射，一些地方温度开始下降，植物因无法进行光合作用而枯萎。爆炸产生的气化物质，在空气中形成了大规模酸雨。地球上的生态平衡和生物的食物链被打乱，生物开始大规模灭绝，恐龙从此在地球上消失了。 迄今为止，人们已发现全球有120处以上海洋与陆地沉积物中铱异常，同时检测到铂元素和碳元素异常。二十世纪九十年代初，在墨西哥尤卡坦半岛的北海岸，研究人员发现了一个名为契克苏勒伯的巨大陨石坑。圆形的坑洞隐藏在2000米厚的冲积物底下，直径至少有180千米。这是人类记录到的地球上发生的最大的碰撞，生成年代和恐龙灭绝的时间一致。撞击学派认为，这是一项无可辩驳的证据，表明陨石撞击是生物大灭绝的唯一“杀手”。正是由于有这些证据的支持，使撞击说成为现代学术界最有影响的假说。 然而，美国加州大学的克里明斯教授却对碰撞说提出了质疑，他问道，地层中的铱会不会通过流水富集起来？怎么知道几千万年前的铱元素就是在3个月中堆积起来的？从化石上看，恐龙灭绝是长时间的缓慢过程，怎么就在短短几个月内全部死光了？为什么哺乳动物和少数爬行动物没有被杀死？ 当“陨星致灭说”因为主张“速亡论”而遭到怀疑时，天体物理学家也卷入了恐龙之死的论战旋涡。 二十世纪八十年代末，美国芝加哥大学古生物学家塞普考斯基和劳普，在整理资料时发现，海洋生物大灭绝每隔2600万年就发生一次。这是无法用已知的“地质循环”理论解释的周期现象。于是，天体物理学家穆勒等人设想，同银河系中大多数恒星一样，太阳也应该有伴星，可能是一颗昏暗的红矮星。当它每隔2600万年运行到离太阳最近点时，就会扰乱太阳系外围的奥尔特彗星云，一些彗星就会以螺旋方式飞向内行星，使地球遭受到周期性大袭击，恐龙就是这样灭绝的。穆勒把这颗假想中的太阳伴星命名为纳梅西斯，即希腊神话中的复仇女神。但穆勒所组织的天文观测结果并不理想，至今没有搜索到纳梅西斯的踪迹。 可见，关于恐龙的灭绝原因，古生物学家、地质学家和天文学家尚未达成共识，学术界还没有形成一个统一的理论，对恐龙的灭绝之谜做出解释。 二、地轴偏转说 难道说人类真的就无法破解6500万年前留下的这桩古生物灭绝遗案吗？其实不然，本文认为，恐龙灭绝的真正原因即不是自然淘汰的结果，也不是来自宇宙的天外横祸，而是地球本身的一场灾变，使庞大的恐龙家族“一下子从地球上给抹去了”。 这是怎样的一场灾变呢？要想回答这个问题，还须从地球自转轴的摆动说起。人们在长期的观察中发现，地球自转轴在空间并不总是保持在同一方向上，而是不断变化的。其长期变化使地球自转轴绕着地球公转轨道面（即黄道面）的垂直轴（黄轴）旋转，以大约2.6万年的周期在空间描绘出一个圆锥面，平均半顶角约23.5º，即黄赤交角。地球自转轴的这种运动被称为进动，进动产生了岁差现象。地球自转轴在空间绕黄极进动的同时，还伴随有许多短周期变化。英国天文学家布拉得雷在分析了恒星位置的观测资料后，发现了主周期为18.6年的章动现象。 牛顿第一个指出产生岁差的原因，是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。地球是椭球体，赤道与黄道斜交，太阳、月球都在黄道面附近，它们对地球赤道带突出部分的附加引力，有将地球赤道面拉向与黄道面重合的趋势。在自转很快的地球的抵抗下，产生地轴绕黄道轴做圆锥运动。而章动则是地轴绕黄道轴运动中的一种短周期的微小摆动。主要因月球在黄道上下沿白道运行，在不同位置对地球赤道突出部分的引力不同而产生，表现为天极在天球上作波浪式的运动。 如果把进动和章动视为地球自转轴的规则性摆动，那么在太阳、月球的引力作用下，还将使地球自转轴产生一种不规则性摆动。 地球围绕太阳运动是一条椭圆形轨道，在远日点位置上，地球将发生径向位移。地球赤道面与公转轨道面（黄道面）存在着23.5º的夹角，所以当地球在远日点发生径向位移时，太阳的引力必然牵引倾向于太阳一侧的地球半球向轨道内侧偏转。这时正是北半球的夏至，即北半球一侧倾向于太阳，所以发生偏转的是地球的北极轴。我们把这种由太阳引力作用引起的地轴摆动，称其为不规则进动。 月球的引力作用使地球自转轴产生了短周期摆动。由于月球的公转轨道面（白道面）与地球的赤道面存在着6º41´的夹角，因此，在不同的轨道位置上，月球对地球南北半球所产生的引力作用也不尽相同。月球围绕地球公转也是一条椭圆形轨道，当月球由近地点向远地点运动时，轨道半径开始增大，且在远地点径向位移达到最大值。月球在远地点发生径向位移时，其引力必然牵引倾向于月球一侧的地球半球与之发生同方向偏转，我们把这种由月球引力作用引起的地轴摆动，称其为不规则章动。 因此上说，维持地球自转轴摆动的是太阳和月球的万有引力作用，产生这种不规则性摆动的前提条件是地球、月球以椭圆形轨道进行公转运动，及黄道面、白道面与地球赤道面之间存在着夹角。 一般情况下，地轴不规则性摆动并不会地球带来什么影响，但是，若不规则进动和不规则章动发生了谐振效应，那么，地球自转轴就会出现大幅度摆动现象。 具体地说就是，当地球运行到远日点位置时，月球也同时运行到远地点，且太阳、地球、月球三者顺次处在一条直线上，这时，地轴的不规则章动和不规则进动振幅将同时达到最大值。由于太阳引力牵引地球北极轴向轨道内侧偏转，月球引力作用牵引地球南极轴向轨道外侧偏转，所以，此时地轴将发生大幅度偏转，黄赤交角急剧增大。形象地说，这时的地轴几乎要躺在黄道面上了。 通过远日点，地球开始向近日点运动，轨道半径越来越小，这时地轴不规则进动效应将逐渐减弱。与此同时，月球也离开了远地点，地轴的不规则章动效应也随之减弱。但此时地球的自转轴，并不会因为进动和章动谐振效应的消失而自行恢复到原来的倾斜状态，地球必须依靠与太阳、特别是月球的角动量传输来重新确定北极轴的空间指向。由于白道面与黄道面的夹角没有变化，只是地球的赤道面发生了倾斜，所以在地月之间角动量传输过程中，月球将把地球的赤道面调整到与白道面相近的平面上。就是说，在月球的作用下，地球赤道面与黄道面的夹角将逐步恢复到初始状态。 但是，这时地球的自转轴已非原来的自转轴，地球南北两极的位置已经重新确立，形成了新的极点。也可以说，此时地球的极点已发生了长距离位移。不难看出，地球极点的这种长距离位移，正是导致大陆第三次漂移的原因。如何证明地球极点曾发生过长距离位移呢？ 按照板块运动学说，地球的极点必定是大陆板块漂移的终点，如果某一地域板块的运动量明显区别于其他地方，且相对静止，那么这一地域在过去很可能就是地球的原极点。目前，这一推断已得到了证实，研究人员根据洋底磁条带宽度大小推定，在地球上似乎存在着一个所有板块围绕着它旋转的地轴。在这一地轴的极点处，板块相对运动量为零；而在它的赤道区，板块之间的扩张速度最大。进一步研究发现，太平洋板块与周围其他板块的运动旋转轴的北极，位于现在地球的北纬50º、西经85º处，并找到了板块旋转量最大的赤道线位置。因此上说，现在地球的北纬50º、西经85º和与之相对应的南纬50º、东经95º处，就是地球的原极点。 地轴发生大幅度偏转，必将对地球的内部物质运动产生影响。由于地球并不是一个完全凝固体，有其内部结构——地壳、地幔和地核，而地壳和地核是固体类物质，在地壳和地核之间是流动的岩浆；所以，当地球自转轴发生偏转时，地核并不能与之同步运动，它的偏转总是滞后的。于是，就会出现这样一种情形，地核的自转轴与地球的自转轴并不重合，地核自转轴的两个极点与地球的南北极点不在一条直线上。按照地磁场形成的旋转质量场假说，地核的这一奇特的运动形式，直接导致了地磁场磁偏角的形成。 如何证明地核自转轴与地球自转轴不在一条直线上呢？二十世纪九十年代，美国哥伦比亚大学和哈佛大学的科研小组，分别发现了地核具有快速自转现象。但是不同的是，两个小组的科学家们所测得的地核自转周期却存在着很大的差异。哥伦比亚大学的科学家们估计，内地核自由旋转角速度每年约为0.4～1.8弧度，即内核赤道每年比地壳赤道多旋转19.31米，每400年左右完成一个重叠周期。这是他们详细分析了50多次地震现场以及1967～1995年间进行的重大核试验现场地震波记录数据后得出的结论。而哈佛大学研究小组组长德兹文斯基博士却说，内核每年的旋转角速度为3弧度，每过100年与地转重叠一次，比前者快得多。 如何解释两个科研小组的试验差异呢？原来，这一试验差异就是由地核自转轴偏离地球自转轴造成的。因为不同纬度区的地核自转线速度是不同的，试验中地核自转角速度是通过线速度换算出来的，这种换算又是以地球的自转轴就是地核的自转轴为前提的。所以，当两个试验小组在不同纬度区进行试验时，所得出的试验结果必然存在着差异。反过来说，这一试验差异从反面证明了地核自转轴倾斜角的存在，进一步证明了地球自转轴曾发生过大幅度偏转。 地轴的这种大幅度偏转、地极的长距离位移，会给地球带来怎样的后果呢？不难想象，当地轴发生大幅度偏转、地极长距离位移后，地表纬度重新分布，地表各处的自转离心力随之发生变化，这势必将给全球带来一场沧海桑田的变迁。 人类历史上曾对最近一次的地质变迁有过记载，这就是有关史前大洪水的传说。在中国古代文献《淮南子》中，记述了这样一则故事：“昔者共工与颛顼争为帝，怒而触不周之山。天柱折，地维绝。天倾西北，故日月星辰移焉；地不满东南，故水潦尘埃归焉。”在这则故事中，描述了一个非常重要的天文现象“天倾西北，故日月星辰移焉”，意思是说，远古时期天地曾经历过一次重大变故，在这场变故中人们看到，天空中的日月星辰都发生了移动，感觉就好象天空朝西北方向倾倒下去一样。 拨开历史的云烟，以现代天文学角度分析，古人所说的“天倾西北”正是地轴偏转时所出现的一种天象。根据地轴摆动的谐振理论，在北半球夏至日前后，地轴摆动达到最大值，地球的北极轴向公转轨道内侧偏转。这时，白天的人们就会看到，太阳发生了由南向北的视运动。在地轴发生偏转的同时，地球的自转也出现了异常加速现象，由两种视运动合成了太阳的运动轨迹，于是人们感觉到天空向西北方向倾斜了。这就是“天倾西北，故日月星辰移焉”的真相，只是当时人们无法解释这一现象，因而借助了天神的力量。 地极的长距离移动，改变了地球表面水域的分布状况，汹涌咆哮的海水席卷大地，即所谓的“地不满东南，故水潦尘埃归焉。”这是一场全球性的大洪水，洪水吞没了整个世界。科学家们经过考证发现，在地球史、人类史上，确实曾发生过几次全球性的大洪水，而最近的一次就发生在1.2万年前，地球上有两块原始的古大陆就是在这场大洪水中沉没的。 从几亿年前起至今，地轴曾发生过数次大幅度偏转现象，地轴每发生一次大幅度偏转，地极都要发生一次长距离位移；而每一次极移之后，大洪水都将给地球上的生物带来一场毁灭性的灾难。古生物学家们注意到，在以往的5.7亿年中，有24次明显的物种灭绝，其中5次规模较大。在此期间，有95%的生物种属灭亡。6500万年前的白垩纪末期，灭绝的不单是恐龙，当时地球上有65%～75%的生物都消失了。科学家们估计，当时体重超过25千克的陆地上动物，无一能逃脱灭顶之灾。在四川自贡发掘出的恐龙化石群，都呈旋涡状的埋没态势，由此不难想象，活生生的恐龙群被洪水吞没时的情景。 地极移动还将引发大规模的火山爆发。目前科学家们已经证实，印度德干高原的火山暗色岩年代正好为6500万年。而火山爆发又将把储藏在地球内部的稀有元素释放出来，人们从夏威夷克拉维亚火山喷发的气体中，检测到了微量的铱元素。因此可以推断，沉积层中超常的铱元素，应该是由火山爆发释放出来的。研究人员还发现，在多次的生物灭绝时期的相关地层中，铱元素都出现了异常，这只能用周期性的地质活动来解释。 6500万年前，恐龙在地球上周期性的物种大灭绝事件中，走到了生命的尽头，一场全球性的大洪水彻底结束了恐龙在地球上统治地位，滔天的洪水将它们无情地吞没了。 地极的长距离移动改变了全球的纬度分布，新极点的诞生使一部分地域纬度升高，另一部分纬度降低，各地的气候也随之发生了变迁。洪水过后，一个新的生态环境建立起来。那些栖息在高山之巅尚未被洪水吞噬的恐龙，不得不面临两种命运的抉择，物竟天择，适者生存。有些恐龙在新的生态环境下，通过进化得以繁衍生息，现在动物界的许多物种就是由那时的恐龙进化而来的；而那些不能适应新的生态环境的恐龙，最终被自然界所淘汰。 今天我们探讨恐龙灭绝之谜，其意义不仅仅在于揭示恐龙的灭绝原因，更在于把握人类的发展未来，预测可能发生的全球性灾难。
参考文献：
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徐万民 （xwm641129@sina.com） 上传2007.05
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