如果小行星没有撞击地球 恐龙会自己灭亡吗？

北美洲约6600万年前一座泛滥平原的重建图，霸王龙、埃德蒙顿龙（Edmontosaurus）与三角龙等恐龙漫游其上。 ILLUSTRATION BY DAVIDE BONADONN

（神秘的地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO 编译：石颐珊 ）：一篇新研究检视恐龙在灾难来临之前的生存状态，这或许能协助科学家更明了当代的气候变迁会带来什么后果。

6600万年前的某一天，末日降临，生命戛然而止，一场小行星撞击粗暴地阖上恐龙时代的书页。 恐龙的系谱树中只有鸟类撑过了这场磨难，恐龙身后留下的空白生态区位，给予鸟类与我们的早期哺乳类先祖机会，能够站到生态系中的焦点位置。

那么，如果灾难没有降临在恐龙身上呢？ 牠们依然会在未经惊涛骇浪的情形下默默消亡吗？

或许不会。 一篇新研究说，恐龙直到白垩纪末期的大规模灭绝前都还活力充沛。 该研究使用对古生物学界来说属新方法的大型仿真，成果为恐龙是否在灭绝以前就已经踏上「无可挽回的衰亡之路」这个争议议题，带来了最新转折。

此外，这篇论文采用了划时代的研究方法，能够帮助我们更加了解过去的环境动荡，而且对于当代气候变迁的可能发展，也提供了更详实的细节。

「研究结果除了提到了恐龙衰亡的完整故事，也提供了与先前研究相反的意见，因此非常重要。 而且我们一直在设计且应用新方法，这点很棒。 这件事就是这么多面向。 」古生物学家阿尔菲奥． 基亚雷札（Alfio Alessandro Chiarenza）说，他是伦敦帝国学院的博士生，也是这篇3月初发表在《自然通讯》期刊上的研究第一作者。

化石没说完的演化史

看一遍迪斯尼1940年出版的电影《幻想曲》，你就能大概知道古生物学家曾经认为恐龙是怎么灭绝的。 片中，我们熟悉的物种在苍郁的沼泽地繁衍兴旺，但最后却被更加险恶的气候击溃。 那个版本在1980年更动了，当时阿尔瓦雷茨父子（Walter and Luis Alvarez）论述事情并不是恐龙直直穿过沙漠走向死亡那么单纯，地质与化石证据共同显示出恐龙王朝因毁灭性的小行星撞击而终结。

数年以后，科学家在墨西哥岸边找到铁证：撞击导致的陨石坑遗迹。 从此以后，大多数古生物学家都同意小行星得为恐龙的殒落承担大部分责任。

话又说回来，如果小行星没有撞击地球的话，又会是什么光景？ 科学家对此争论不休。 由于化石纪录残缺不全的性质，这个问题很难得到确切答案。 生物的身躯必须要在恰好的环境条件下，才能在掩埋的状态下，与外界隔离够久形成化石。 因此，从化石道出生命的历史，就像手中只有一页残存手稿的碎片，却要从中重建出史诗情节一样。 如果手稿的纸张碎裂，或墨迹褪去，那该怎么办？

因此，古生物学家在统计古代的物种数量时，必须考虑化石纪录的样本偏差。 当你看向初步计算结果，会发现北美洲西部的恐龙物种总数在白垩纪的最后1700万年间看似减少了。 这样的数字显示恐龙在小行星袭来之际已日薄西山。

然而马斯垂克阶（Maastrichtian stage）这个更接近大规模灭绝的时期，却尚未出土足够的化石以提供更详细的信息。 已经有许多研究试图处理这样的样本偏差，他们的研究发现，直到恐龙咽下最后一口气为止，北美西部的恐龙多样性维持稳定，甚至持续增加。 由此看来，恐龙过得很好，直到突然遭遇不测为止。

这股新兴的共识在2016年遭受打击，当时英国雷丁大学的生物学家坂本学（Manabu Sakamoto）发表了一篇论文，声称在大灭绝的数千万年前，恐龙物种消失的速度比新物种出现的速度还要快。 依照这幅图像加上全球的恐龙系谱树看来，有些恐龙家族的全盛时期，早在小行星末日来临前就已逝去。

坂本的研究并不能直接拿来和其他研究比较，因为他研究的时间尺度较长。 然而，他的论文又再次为争论之火添上燃料。

大数据看古生物学

为了解决大问题，最好能有大型数据库，而过去数十年来，古生物学家都在尝试建立记录化石总数的巨型公开数据库。 现在，新一代具备计算机技能的古生物学家，有能力以前所未见的方式划分远古世界，并由此获取全球尺度的新洞见。

「我们身处在大数据与数据科学的时代，对吧？ 」坂本说：「你如果想做这种宏观的研究与主张，就需要以大数据为根据，所以数据库至关重要。 」

如果在你的想象中，以数据库为基础的古生物学像是《侏罗纪公园》和《黑客任务》的综合体，那你可就大错特错了。 这是件琐碎的差事，要细细检视、再重新检视存有成千上百万笔数据的数据库。

「我们在这种事情上花了好几年，日复一日建立失败的模型、执行失败的测试、清理数据，如果我再看到『马斯垂克』被拼错一次，我就要发疯了！ 」古生物学家埃玛． 邓恩（Emma Dunne）说，她是英国伯明翰大学的博士班学生，以气候模型研究恐龙的演化起源。 「但是很值得。 这超级有趣的。 」

基亚雷札经历了相似的过程。 他只是想研究恐龙，可是为了解答他的疑问，他必须学习各式各样的领域，从地球系统模型到最先进的生态学都包含在内。

为了这篇新研究，他先将古地球地形的高解析模型和最新的气候模型结合，科学家也用这样的气候模型来了解人类对现今气候造成的影响。 他和同事接着在这片古代地图上画出恐龙化石的出土地点，尤其聚焦于三类恐龙：暴龙、以三角龙为代表的角龙和鸭嘴龙。

研究人员先以大型数据集训练算法，由此在恐龙群体与特定地形和气候间做出链接。 掌握这些栖地模型以后，基亚雷札的团队可以将分析范围跨大至整个北美洲，并且推算哪些地区里论上适合恐龙居住。 他们的模型显示，直到白垩纪末期，北美洲大部分地区应该还是很适合恐龙生活。

与此同时，研究人员建模分析这个区域中的何处最可能形成恐龙化石。 他们仿真沉积物从初生的落基山脉流进曾经覆盖北美洲西半部分地区的海道。 随着白垩纪终结，海道也萎缩了，保存化石所需的沉积物总量也一并减少了。

根据他们的结果，基亚雷札和同事提出论述：北美洲西部的恐龙数量显著衰退，并不是因为演化机制想把恐龙的戏分砍掉，而是因为地质这名记录者太过懒散。

一颗陨石扭转一切

虽然争论势必会继续进行，基亚雷札的研究和其他未能显示恐龙数量曾长期衰退的研究站在同一阵线。 2018年，由博士生克拉拉． 诺顿（Klara Nordén）主导的研究发现，根据白垩纪晚期的草食性恐龙牙齿判断，当时的生态多样性和以前一样丰富。

「这和我们已经从其他证据得知的事实相当吻合。 」她说。

此外，由于基亚雷札的模型可以仿真恐龙对气候的反应，他的研究能够让其他研究人员拆解出究竟是什么东西杀了恐龙；科学家可以在模型中丢进一颗仿真的小行星或一座超级火山，然后观察对恐龙栖地的影响。 基亚雷札现在正在研究这个问题。 同样地，研究人员也可以利用这个模型来细究过去气候变化的实例，以探讨栖地会如何反应，以及正在发生的气候变迁可能会带来什么后果。

「这类型的技术非常宝贵，它能提供基础，让我们了解人为的全球暖化可能会迫使我们面对哪些改变。 」保罗． 巴雷特（Paul Barrett）说，他是伦敦自然史博物馆的古生物学家，并没有参与研究。

英国爱丁堡大学的古生物学家史蒂夫． 布鲁萨特（Steve Brusatte）补充说明，这篇研究非常清楚地指向小行星才是造成恐龙灭绝的原因。 而且他也指出，该研究提点出如果没发生那场突如其来的灾难，事情本来会如何。

「这篇论文最感人的地方在于，非常清楚地说明了当时还有丰富的潜在生态区位可以供恐龙生活，但可惜的是恐龙就是不在那里，因为小行星把牠们杀光了。 」他说。 「你大概能悲伤地意会到恐龙本来可以过得怎样。 」