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美北發現 6,600 萬年前大滅絕直接證據 學界普遍質疑研究

2019/4/2 — 14:10

Credit: Robert DePalma

Credit: Robert DePalma

最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS)》的研究指,美國北達科他州一個遺址詳細記錄了,約 6,600 萬年前隕石撞擊後數分鐘內對全球生態的破壞,如果屬實將是個距離墨西哥希克蘇魯伯 3,000 公里的末日記錄,首度顯示撞擊事件與地球生物的互動,亦可能是最有力的證據證明非鳥類恐龍曾在撞擊當日仍然生存。

物理學家 Luis Alvarez 與兒子 Walter Alvarez 等人在 80 年代提出在白堊紀與第三紀交接時期,在墨西哥尤卡坦半島附近曾有隕石撞擊地球表面,造成白堊紀末期的生物大規模滅絕事件。後來學者於尤卡坦半發現希克蘇魯伯隕石坑,以及在海地白堊紀與第三紀地質界線發現有高含量的銥、衝擊石英,以及玻璃顆粒的風化物質,佐證隕石曾在當時撞擊地球。不過,學界一直未能找到隕石造成生物大滅絕的直接證據。

該研究由堪薩斯大學古生物學系研究生 Robert DePalma 領導。他的團隊於稱為 Tanis 的遺址,發現河谷內出現類似海嘯浪潮造成的混亂,當中含有不同種類的化石,當中包括淡水鱘魚,這些鱘魚相信是被隕石撞擊後散射的玻璃顆粒窒息而死。

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Credit: Robert DePalma

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並非所有學者都接納這個發現,因為該團隊在上周於《紐約客》首度宣佈發現,而文中部份所述的科學聲稱例如在遺址發現大量魚類和恐龍化石,則未包括於 PNAS 的報告之中。

阿拉巴馬大學地質學家 Thomas Tobin 指,雖然他自己不是 100% 相信說法,但他仍希望全部屬實。他又向《科學》表示, PNAS 的報告包含了古生物學、沉積學、地球化學等多個學科的細節,世上無單一學者是所有這些學科的專家,學界可能需要幾個月時間來消化報告,評估這些數據是否支持團隊作出的結論。

DePalma 的團隊指,撞擊事件對生物的影響蘊藏於厚 1.3 米的 Tanis 地層,該地層更可能於隕石撞擊後最快 13 分鐘出現。魚類化石往往在水平面被保存,然而在 Tanis 部份魚類與樹木化石是幾乎垂直被保存,顯示牠們在事件中幾乎是瞬間隨被衝擊的泥層推到當地。

團隊又在多個魚腮中發現玻璃顆粒,經同位素鑑定後這些玻璃顆粒均有 6,580 萬年歷史。這些顆粒可能是撞擊地點散射到大氣中的融化石粒,在跌回地表時這些顆粒會冷卻成玻璃,而厚 2 厘米的含銥地層則將這些顆粒保存下來。

當年, Tanis 位於一條流向淺海的河流,該海可能曾覆蓋了現今美國東南部的大範圍地區。而在尤卡坦半島的撞擊出現後十數分鐘,地震波到達 Tanis 附近造成 10 米高的波浪將海水與當中的沉積物與生物推至河谷。 2011 年日本東北大地震,也曾令 8,000 公里以外的挪威峽灣出現 1.5 米高的類似波浪。

但很多學者質疑 DePalma 團隊的解釋。普林斯頓大學地質學家布 Blair Schoene 承認,當地化石能捕捉災難事件一刻是相當異乎尋常,但發現不能完全證明撞擊事件是白堊紀大滅絕的唯一觸發原因。現時亦有證據顯示,現今印度中部地區在隕石撞擊前,也曾經有大規模火山活動,可能已造成一定數量物種滅絕。

DePalma 的名聲在學界不算好,其發現也曾備受質疑。在 2015 年,他曾在 Tanis 附近聲稱發現新恐龍,並將之稱為達科他盜龍 (Dakataraptor) 。後來有人發現,其團隊組合的達科他盜龍骨骼,包括了一塊屬於龜類的骨頭,團隊需要於該刊於 PLOS 期刊的報告中作出更正。

據《紐約客》文章, DePalma 也可能違反一些古生物學界遵守的行為標準。即使在化石被納入大學和博物館藏品之後,他仍要求保留控制標本的權利,並通過向私人收藏家出售其發現的複製品,來幫助資助他的發掘工作。一個不願透露姓名的地質學家指, DePalma 在商業和學術工作之間的界限並不像其他人那樣清楚, DePalma 無就說法回覆《科學》的電郵訪問。

Manning 指, PNAS 報告中描述的所有化石都存放於被認可的收藏庫之中,亦可供其他學者借用研究。不過他證實了學界傳聞屬實,團隊在研究被 PNAS 接受前,報告曾提交至影響指數 (impact factor) 較高的期刊。他指該些影響指數較高期刊的審核者,提出了對這份簡單概述 Tanis 發現和初步分析的不合理要求,後來團隊決定將報告交至 PNAS ;而花了 4 個月時間,該期刊已完成同儕審查。

團隊指,現時還有數篇關於 Tanis 的報告正在準備中,期望能夠描述《紐約客》文章中提到的恐龍化石。 PNAS 的報告只包括了其中一塊恐龍骨,但只在補充文件提到。愛丁堡大學古生物學家 Steve Brusatte 指,這種做法令他非常困擾,希望發現並非為了造成過份轟動。

來源:
Science, Astonishment, skepticism greet fossils claimed to record dinosaur-killing asteroid impact, 1 April 2019

報告:
DePalma, R.A., Smit, J., Burnham, D.A. & et al. (2019). A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota. PNAS published ahead of print April 1, 2019. doi: 10.1073/pnas.1817407116

文/Alan Chiu 、審核/

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