【鯨非昔比】6千6百萬年前的6月寒冬

撰文|蔡政修

進入到台灣的6月,炎熱的暑氣或許讓不少人開始思考著要去個涼爽的地方避個暑,但你能想像到,在6千6百萬年前的某一個6月,雖然台灣還沒有正式的浮出水面上來,但不止在台灣周圍的海域,全球都幾乎進入了一個今非昔比的6月寒冬嗎?

在西元紀年的時間軸內,我們稱現今當下生活的時間點為21世紀中的2018年,但在更大的地球生命歷史的時間尺度下,這都還是屬於從6千6百萬年前開始的新生代(Cenozoic)。似乎更多人所熟知的是6千5百萬年,而不是6千6百萬年的分界點,但不難理解的是,畢竟這個時間點是讓許多人為之瘋狂的中生代(Mesozoic)恐龍消失一大半的重要分水嶺,許多研究都試著更精細的來斷定這時間該落在哪裡:目前我們大概知道這個時間點大約是在66,032,000加減幾萬年的範圍內,對於這麼久遠的年代來說,是相當驚人的精確!

更有趣的是,我們其實不止可以越來越逼近這大滅絕確切發生的年代,我們其實也可以斷定這隕石落下的時間點很有可能是在6月初!

在池塘中常見的像是睡蓮科(Nymphaeaceae)的萍蓬草(Nuphar)及蓮科(Nelumbonaceae)的蓮花(Nelumbo)在較高緯度的地區,開花或結果的時間上會有一些規則及順序,像是萍蓬草會比蓮花先開花並結果,而蓮花會在平均溫度達16度的氣溫之後約2個月後大量的開花。

雖然是不同物種,不過在美國懷俄明(Wyoming)中生代及新生代的交接地層中(也就是6千6百萬年前隕石落下的時間點)發現了和萍蓬草及蓮花的相似種:分別是睡蓮科的化石物種:Paranymphaea(para有旁、副的意思,因此譯為「副睡蓮」)及蓮科的化石物種:Nelumbites(有「像」蓮花的含義,因此譯為「似蓮花」)。

懷俄明的茶壺山(Teapot Dome)中生代/新生代交接地層裡所發現的副睡蓮和似蓮花中,副睡蓮已經開花並產出種子了,相對的,似蓮花還沒有結果,而似蓮花的花朵看起來也才開始準備要開,還沒有到繁盛期,也因此這6千6百萬年前的副睡蓮和似蓮花開花結果的相對時間軸和現生的萍蓬草及蓮花很相似。

再加上先前對於懷俄明地區在6千6百萬年前的白堊紀(Cretaceous)晚期的古氣候研究指出,這個地方大約會在4月底的平均溫度會達到16度左右,所以如果我們用現生同樣生存在較高緯度的蓮花來看的話(也就是大約在平均溫度達16度之後的2個月後會大量開花),在白堊紀晚期的懷俄明似蓮花應該會在大約是6月底的時間大量開花。

不過,因為在茶壺山中生代和新生代交接地層中所發現的似蓮花才在開花初期,所以預估這些6千6百萬年前的副睡蓮和似蓮花的時間是凍結在一年中的6月初!

圖一:相關的化石葉子及現生植物。左上:副睡蓮化石的葉子(Paranymphaea。比例尺為3公分。取自Wolfe 1991);右上:似蓮花化石的葉子(Nelumbites。比例尺為3公分。取自Wolfe 1991);現生萍蓬草屬的葉子(Nuphar);現生蓮花屬的葉子(Nelumbo)。

另外,這些化石標本裡有些葉子化石呈現了不規則的皺摺,而這樣的像是蓮花葉子的不規則皺摺,從現生蓮花葉子的標本來實驗的結果,只有被冷凍過2到7個禮拜的標本才會出現,並不會出現在沒有經過冷凍過程的葉子,因此可以推論出當時隕石落下後的後續影響所造成的衝擊後的冬天(impact winter)。

對於6千6百萬年前的6月隕石所造成的大滅絕事件,光是這樣的描述,或許不是很容易了解或想像其威力,不過我想蠻多人都看過或聽過兩年前(2016年)的一部相當著名的日本動畫電影:《你的名字》(君の名は),那落下來的隕石大約直徑是40公尺,而形成的隕石坑為1公里左右的大小,而雖然很難可以直接去比較6千6百萬年前和虛擬的《你的名字》中的隕石威力,但大概可以想像那6千6百萬年前的隕石有著《你的名字》裡狀況的千萬倍以上的影響力(順帶一提,《你的名字》裡的隕石是在10月落下的)。

透過這樣交織著對於現生生物與古生物(化石)的連結,是古生物學研究的精髓與探索未知有趣的地方,也讓我們知道了6月寒冬並不是只是個誇飾的形容詞,而是這個世界真實在6千6百萬年前所寫下並造成今非昔比的一頁生命歷史,讓眾多人持續追尋像是恐龍及鳥類的演化關係或是恐龍和哺乳動物在生態區位的演替等令人著迷的生命演化的議題。同樣地,了解及研究這樣過往的大滅絕事件,也是我們「保育古生物學」提供對於未來保育思維的重要面向之一。

最後,或許有人注意到了前面的說詞:恐龍消失一大半?不是全部的恐龍都在6千6百萬年前時隕石落下後滅絕了嗎?

不斷發現的新化石證據都指向:鳥類就是恐龍!更甚於此,鳥類和大家都不陌生的暴龍的親緣關係比其他名聲同樣響亮的像是三角龍之類的還要更接近!(關於這方面的證據及詳細的論述,讓我們在之後的文章娓娓道來)

圖二:造成6千6百萬年前6月寒冬的隕石落下的想像圖。

 

參考文獻:

  1. Renne PR. et al. 2013. Time scales of critical events around the Cretaceous-Paleogene boundary. Science 339: 684–687.
  2. Wolfe JA. 1990. Palaeobotanical evidence for a marked temperature increase following the Cretaceous/Tertiary boundary. Nature 343: 153–156.
  3. Wolfe JA. 1991. Palaeobotanical evidence for a June ‘impact winter’ at the Cretaceous/Tertiary boundary. Nature 352: 420–423.

 

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