大滅絕（Mass extinction）的爭論（中）

大滅絕（Mass extinction）的爭論（中）
國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

一派認為，生物滅絕的原因來自地球內部，西元1954年，美國地質學家Moore（1892-1974）提出古生代晚期海洋動物群的滅絕，主要是因為淺海面積限制了生物群的發展。西元1967年，美國博物館館長涅沃（Norman Newell，1909-2005）則認為環境變遷造成的滅絕是世界性的，並提出除了古生代、中生代的滅絕事件之外，還有寒武紀、奧陶紀、二疊紀以及三疊紀末期，各有一次生物滅絕事件。

另一主要學派則認為造成生物滅絕的因素來自於地球外部，例如隕石的撞擊等。同樣在西元1954年，德國古生物學家Otto Schindewolf（1896-1971）認為生物滅絕事件非地球內部的地質事件所造成，乃是由於外來因素：「超新星的爆炸」導致放射性物質傳送到地球，影響到生物的緣故。西元1970年到西元1980年間，科學家提出一連串支持地球外部因素學說的理論，英國古生物學家認為白堊紀末期，海洋生物滅絕範圍廣且時間短，是由於隕石撞擊地球造成，而非地球本身內部的地質事件。美國古生物學家則認為近5億年來的生物滅絕事件，是由於彗星撞擊地球所致。在這個時期，提出最主要且最有利的地球外部因素導致生物滅絕理論的科學家，就屬美國地質學家Walter Alvarez以及Bill Lowrie所發現的K-T界線，這兩位科學家研究Gubbio地區岩層發現，白堊紀與第三紀間的岩層，有孔蟲化石有非常大的分別。且在這兩層之間，有大約1公分左右的泥層是沒有生物遺跡存在的。科學家也發現K-T界線透露出海洋微體化石的滅絕時間，恰巧與恐龍滅絕的時間相符。同時，定年結果也顯示，K-T界線的這段泥層，沈積時間不會超過50萬年，間接證明此次的生物滅絕事件是快速短暫的。此外，在K-T界線所含有的稀有銥元素，含量異於上下兩層。

而Walter Alvarez在Science發表有關K-T界限銥元素含量異常的相關論文，並且提出造成此異常銥元素含量乃是由小行星撞擊地球產生隕石塵埃，這些塵埃在撞擊後覆蓋地球表面，並使地球降溫。而他們也估計這顆小行星的直徑大約有10-14公里。

最令這些學者感到振奮的是，除了Gubbio地區之外，在新墨西哥的陸相地層中也同樣發現K-T界線。顯示隕石撞擊所造成的K-T界線，並非只侷限在小規模區域，這點也跟大範圍生物滅絕的說法互相佐證。荷蘭物理學家Jan Smit則發現一種玻璃微粒稱為「微球」，他認為這是經由融熔岩石噴濺至空中迅速冷卻所形成。而原因來自於小行星的撞擊。
西元1983年，Karl TureLian發現除了銥之外，鋨在小行星上的含量較為固定；而地球上的含量則差異較大，對照K-T界線的鋨含量也較為穩定，顯示K-T界線的親鐵元素來自於小行星的撞擊。美國地質學家Bruce Bohor也發現一種特殊石英礦物，這種經由高壓才有可能產生的特殊石英礦物在陸相K-T界線被發現。因為石英是非常穩固的礦物，要使之產生變形，非十分大的力量不可，在地球上幾乎沒有任何力量可以將石英變形。

要證明隕石撞擊是生物滅絕的因素，最重要的就是希望能在地球上找到隕石撞擊的遺跡，也就是隕石坑，加拿大地質學家Alan Hildebrand在西元1988年於德州Brazos河岩層發現海嘯沈積證據，顯示此處地層曾經經歷劇烈的撞擊事件。他預測在墨西哥灣與加勒比海附近有一個隕石坑。西元1991年，科學家發現猷加敦半島上的隕石坑，應該就是造成白堊紀-第三紀滅絕事件的隕石撞擊所遺留下的遺跡，也為隕石撞擊說找到最具說服力的證據。

參考資料：
大滅絕 : 尋找一個消失的年代 / 許靖華(Kenneth Jinghwa Hsu)著 ; 任克譯
霸王龍的最後一眼 / 華特∪阿佛雷兹(Walter Alvarez)著
Great Geological Controversies