大約6600萬年前，在白垩紀看似普通的一天，一顆十數千米大的隕石撞上了地球，落向如今的墨西哥尤卡坦半島，給地球留下了一道深深的疤痕，被稱為希克蘇魯伯撞擊坑。
隕石撞擊地球時，它撼動了大陸闆塊，并在水中掀起了巨大的波浪。滔天巨浪掀起了水底的大量沉積物，瞬間吞噬了魚類，将它們活埋。撞擊點附近的所有生物，無論大小，幾乎在頃刻間“灰飛煙滅”。
但這還不是全部，更令人心驚的是，它引發了一連串的事件，波及全球範圍。撞擊發生後的幾個小時裡，許多被粉碎的撞擊顆粒（地球岩石構成的“玻璃珠”）從天空傾瀉，引發了大面積的森林火災，劇烈的摩擦加熱着大氣，地球幾乎變成了一台“巨型烤箱”。
更糟糕的是，撞擊地點的岩石富含硫酸鹽礦物。随後，煙塵遮蔽了天空，空氣中的硫酸鹽氣溶膠開始發揮作用，不斷冷卻地球，世界迎來了一個長達數年的寒冬。
這次叢集滅絕被稱為白垩紀-古近紀（K-Pg）滅絕事件，也是目前公認的地球上第五次大滅絕。它成為生命史上最重要的轉折之一，标志着恐龍的滅亡以及白垩紀的結束，同時為哺乳動物的崛起鋪平了道路。
近日，一項新研究帶來了有關這一事件的更多細節。科學家在檢驗了更多化石後發現，隕石到來時，北半球正值春季。本該是萬物複蘇的世界，成了恐龍和許多動物的最後一個春天。論文已于近日發表在《自然》上。
坦尼斯沉積
2019年，一組研究團隊在美國北科達州發現了一個化石生态系統，其中包括匙吻鲟和鲟魚等魚類，被稱為坦尼斯沉積。他們認為，這裡記錄下了撞擊時刻。
假潮（在封閉或半封閉水域中具有該水域固有振蕩周期的駐波）湧入坦尼斯河，卷走了魚類和沿途的一切，甚至包括恐龍和樹木，同時撞擊顆粒從天空落下。一些恐龍仍在試圖逃離，但它們沒法走遠。螞蟻試圖回到它們的巢穴中，剛剛綻放的石竹已經遭受了撞擊顆粒的打擊。| 圖檔來源：Joschua Knüppe
撞擊事件在一片淺海中制造了10米高的巨浪，這片淺海延伸到了現今美國南部和東部。當一片浪潮抵達如今北科達州的一片河谷時，卷起了大量生物和泥沙。等浪潮退去，沉積遺址便形成了。
這項研究在當年引起了不小的反響，因為地球上還沒有其他遺址被認為保留下了撞擊當天的詳細記錄。
更難得的是，這裡的魚類化石儲存得格外好，它們的骨骼幾乎沒有出現被地球化學改變的迹象。對研究人員來說，分析這些骨骼可以得到有關撞擊事件的寶貴資訊。
詳盡的骨骼分析
在這項新研究中，團隊将來自坦尼斯沉積的部分樣本和具有代表性的骨骼切片送到了ESRF（歐洲同步輻射光源）。那裡有能産生全世界最亮的X射線的粒子加速器。科學家對這些樣本進行了高分辨率同步X射線層析。
來自坦尼斯的匙吻鲟化石。| 圖檔來源：During et al.
他們發現這些骨骼記錄了魚類的季節性生長，每年在骨骼外層會再長出一個新的層，就像樹木的年輪一樣。這些生長環不僅記錄了魚類的生活史，還有白垩紀季節更疊，也就是說，科學家可以利用它們推斷出災難性滅絕發生的季節。
X射線掃描還顯示了骨細胞的分布、形狀和大小。骨細胞會随着季節的變化而變化。在所有研究的魚類中，骨細胞的密度和體積可以在多年内被追蹤到，它們能反映出當時是一年中的什麼季節。團隊發現，細胞密度和體積都在上升，但在死亡的那一年還沒有達到峰值，這意味着，它們的生長在那年春天戛然而止。
在進行同步輻射研究的同時，科學家還展開了碳同位素分析，揭示了一條魚每年的進食模式。
浮遊生物的量會随季節波動，通常在夏季達到頂峰。攝取的浮遊生物的暫時增加會讓魚類骨骼富含相對更重的C-13同位素。這條不幸的匙吻鲟生長記錄中的碳同位素信号證明，捕食季節還沒有達到高潮，死亡在春天來臨了。
謎團與争議
K-Pg滅絕事件至今仍然讓科學家感到困惑，因為它可以說是生命史上最具選擇性的一次滅絕。所有非鳥類的恐龍、翼龍、菊石和大多數海洋爬行動物都消失了，但哺乳動物、鳥類、鳄類和龜類卻幸存下來。
研究人員相信，這些發現将有助于未來對叢集滅絕的選擇性的研究。比如一種可能是，在撞擊時刻，北半球正值春季，是以生物的繁衍周期正在開始，但被突然終止了。而此時的南半球則是秋天，許多生物可能正在準備過冬。一般來說，被暴露在外的生物差不多會立即死亡。是以，那些因為冬眠而躲在山洞或洞穴裡的生物或許更有機會存活到了古近紀。
研究人員在坦尼斯發掘魚類化石。| 圖檔來源：Jackson Leibach
但這項研究同時帶來了一些争議。尤其是，關于坦尼斯沉積的認定在學界仍然沒有達成共識。一些科學家表示，對于如此重要的一片遺址，還需要更深入地研究相關沉積學和地層學資訊，以足夠的資料和圖像來确認。
#創作團隊：
撰文：Takeko
排版：雯雯
#參考來源：
https://www.esrf.fr/home/news/general/content-news/general/the-reign-of-the-dinosaurs-ended-in-spring.html
Riley Black, Deep Time, Welbeck Publishing (2021)
https://www.eurekalert.org/news-releases/944122
#圖檔來源：
封面圖：NASA
首圖：Joschua Knüppe