太陽耀斑是指太陽表麵局部位置發生的劇烈爆炸,這些耀斑一般隻維持幾分鍾到幾十分鍾,在這一段時間,它們突然增亮,並會發出很大的能量,在一二十分鍾之內可以釋放出相當於地球上十萬次到百萬次較強大的火山爆發的能量總和。提出恐龍絕滅的太陽耀斑說的科學家基於上麵的現象認為,在地球曆史上,太陽曾經發生過多次耀斑,而且當時發生的比現在科學家所觀測到的太陽耀斑大幾十倍。受此影響,當時的地球磁場出現了逆轉,臭氧層被破壞,最後導致恐龍出現大規模絕滅。
我要介紹的第二種恐龍絕滅地外成因假說是小行星撞擊說。
二十世紀五十年代,一位名叫勞本菲斯的古生物學家發表文章認為,恐龍的絕滅是隕石撞擊地球,產生巨大的熱空氣導致的。但在當時,由於曆史的局限性,很少科學家重視這一假說。
到七十年代末期,阿爾瓦雷斯父子、米歇爾等人發表論文,指出他們研究過意大利古比奧附近的一個沉積地層,在白堊紀與第三紀的交界麵中發現了非常高含量的微量元素銥,在這裏的銥比非界麵處高出二十倍,在界麵以上或以下,銥的含量又回複到正常水平。阿爾瓦雷斯父子又根據他們的研究結果,發展了勞本菲斯的隕石撞擊說,提出小行星撞擊說。這一假說認為,在白堊紀末期,一顆直徑約十公裏的小行星與地球發生相撞,產生的塵埃遮蓋了天空,數年之後才散去,在這一段時間中,植物由於缺少光線而相繼死去,以植物為食的動物由於食物不足,引發了大規模的絕滅。
到了現在,不僅在世界各地白堊紀與第三紀的地質層交界處發現了銥等鉑族元素的異常,而且還發現了很多由於衝擊而形成的微玻璃顆粒和岩石熔化而形成的小球粒。
我要介紹的第三種恐龍絕滅地外成因假說是彗星撞擊說。
彗星撞擊說是一位叫尤裏的學者在一九七三年提出的,他認為各個新生代之後的地質界麵,其實都對應著一次彗星撞擊事件,而地層學中都是以一定的生物種屬的更替作為界麵的劃分,這就是說,每一次的生物大滅絕都與彗星撞擊事件有關。
尤裏曾經計算過一個三億噸的彗星以每秒四十五公裏撞擊地球所產生的嚴重後果,但這隻是假設,沒有令人信服的力量。
瑞士著名的華裔地質學家許靖華先生是彗星撞擊說的支持者,他認為,生物大規模絕滅不會是一個十分短暫的過程,災難應該維持過相當一段時期;彗星的部分可能墜落在海洋中,上麵大量的******汙染了海洋,使海洋很多生物都大規模地死去;由於撞擊,地球的氣溫也產生了劇變,不能適應這種變化的生物都絕滅了;慧星與地球的撞擊還遺留下很多毒性很強的重金屬元素,這些重金屬元素都不同程度地毒害了陸地上的植物和動物,在白堊紀與第三紀的地質層界麵中大量的銥和其它的稀有元素就是這次撞擊留下的證物。
後來,又有其他學者提出一些更加新穎的彗星撞擊說,例如,直徑達三千米的巨型彗星與地球相撞後,產生的塵埃可以在長達二百萬年的時間內令恐龍和其它生物不斷地死去,從而導致生物的絕滅;又例如,彗星撞擊地球可以產生大規模的酸雨,毒殺恐龍和其它生物,從而導致生物的絕滅。
一九九四年七月,有一個彗星分裂成為二十一塊碎片與木星相撞。這次事件的嚴重性和可怕性,使更多人開始相信災變說和彗星撞擊說。假如撞擊不是發生在木星而是發生在地球,相信人類絕不會比恐龍幸運多少。
我要介紹的第四種恐龍絕滅地外成因假說是太陽伴星說與穿越銀道麵說。
一九七七年,美國的古生物學家費希爾和阿瑟研究過古生物絕滅的情況後,發現古生物絕滅有一個周期性現象,每間隔三千二百萬年,就會有大批古生物集中地死亡。但費希爾和阿瑟無法給出有說服力的證據。
到了八十年代初期,美國的古生物學家勞普和塞普科斯基研究了二點五億年來絕滅的二十五萬個物種大約三千五百個類別的生物,經過詳細的分析之後,也發現生物絕滅的周期性現象,他們給出了充分的證據來說明生物的絕滅可以分為十二個時期,每個時期的間隔時間大致為二千六百萬年,並都延續數百萬年,內裏會有大批的生物絕滅。
在勞普和塞普科斯基的論文發表後,美國有兩個天文學研究小組分別提出了太陽伴星導致生物大絕滅的假說。圍繞一個公共重心互相環繞運行的兩顆恒星在天文學上稱為物理雙星,這兩顆恒星中的一顆會被稱為主星,另一顆則會被稱為伴星,兩個研究小組就是從這種普遍的天文現象中得到啟發,提出生物絕滅伴星說的。他們認為,太陽有一顆伴星,這顆伴星每相隔二千六百萬年就會最接近太陽,由於它的引力作用,會導致大量彗星飛向地球,這種情況會持續上百萬年,受地球的引力作用,還會有二三十顆彗星撞上地球,從而導致生物的大規模絕滅。
太陽伴星說提出後不久,美國又有幾位科學家提出了稍與伴星說不同的另外一種假說。這幾位科學家重新分析過勞普和塞普科斯基的資料後,認為生物絕滅的周期為三千萬年而不是二千六百萬年。由於太陽位於銀河係的邊緣位置,是不斷繞銀河係中心運動的,因此每經過大約三千萬年,太陽就會穿越銀道麵一次,這個間隔與生物絕滅周期吻合。這幾位科學家都認為,銀道麵有大量的氣體雲,每一次太陽係經過時,這些氣體雲都會在地球上產生彗星雨,從而導致生物的大規模絕滅。
對於太陽伴星說與穿越銀道麵說,都能解釋生物絕滅的周期性現象,但沒有充分證據令人信服生物的大規模絕滅就是這些原因引起的。
地球史上發生的多次大規模生物絕滅吸引了為數不少的科學家去探索和研究,有生物學家、地質學家、天文學家等等。而有部分科學家之所以投身於此,其實是為了探索對人類有益的經驗。因為人類本身就是一種生物,下一次的生物絕滅會否輪到人類,人類是否有能力避免這種絕滅性的災難,這種種的問題都將關係到人類的未來。
對於生物史上發生過多次重大的災變,這一點可以由地質學的資料上得到證實。下麵我會提出自己的生物絕滅假說,然後從這一假說引申出突變論。
我們知道,恒星是不斷演變的,這種演變過程就是物質的燃燒過程:當一種物質不斷燃燒,恒星的溫度就會不斷升高,達到另一種物質的燃點,然後引起這種物質燃燒,恒星上麵的物質就這樣不斷地變化。假如有某種物質占恒星上物質的比例較大,那麼這種物質燃燒時,就會釋放出巨大的斥力,釋放的斥力越大,周圍的行星受到的影響就會越大。太陽就是一個恒星,在它漫長的演變史中,必然發生過多次較為劇烈的斥力釋放現象。地球是太陽的一個行星,它也必然受到太陽多次大規模“爆發”的影響。每一次的大規模“爆發”,都會令地球的軌跡向外推移,這時地球的公轉自轉都會變慢,公轉變慢的同時引起每一年的時間變長,自轉變慢的同時引起每一日的時間變長;由於太陽作用於地球的引力斥力發生變化,導致地球每一日的氣溫與原來相比都會出現較大的變化;地球受太陽的巨大斥力作用,地核地幔也會發生劇烈的動蕩,從而導致火山發生爆發,前麵所提到的印度德幹暗色岩很可能就是這樣形成的,火山噴發還會產生大量的塵埃和有毒氣體,導致生物大批死亡;在太陽爆發時,有一些微物質會由於太陽強大的斥力作用被帶到地球上,白堊紀與第三紀的地質層交界麵中發現的大量銥元素和其它的鉑族元素恐怕就是這樣來的;太陽劇烈爆發,釋放出的物質高溫衝擊地球上的物質,於是形成白堊紀與第三紀的地質層交界麵中發現的玻璃顆粒、岩石顆粒,在月球表麵發現有很多的玻璃顆粒,這一點可以證實類似的情況並不隻是發生在地球上,而且應該能夠推斷一些特別的微物質的衝擊可以形成玻璃顆粒,至於岩石顆粒可以是地球上的物質在高溫下熔融而成,根據太陽的爆發形成了眾多的岩石顆粒和玻璃顆粒這一點,可以想像當時的氣溫變化和環境變化之大;太陽劇烈爆發會引起地球冷熱和氣候等環境的改變,環境的改變會使植物的生長出現變化,形成新的種類,又或者是大量吸收砷等有毒害性質的物質;太陽爆發還會引起太陽係內各星體的軌跡出現改變,於是各星體的引力斥力對生物的影響相對原來也會出現大的變化;至於地球的磁場,形成的原因主要在於地球的引力,假如地球的引力出現大的變化,也有可能會導致地磁場的消失和逆轉,當太陽爆發之後,地球的偏斜位置就會或多或少地改變,這表示地球的引力受到改變,隨地球引力發生變化,地球的磁極還可能更快地出現暫時消失和更快地出現逆轉的情況,從而對生物的生存和進化發生影響。