在小行星来临之前，恐龙就已经岌岌可危？

文章图片
一直以来，由于化石记录的不完整，关于为什么非鸟类恐龙会在6600万年前灭绝的问题，仍然处于悬而未决的状态。
目前，导致恐龙灭绝的最被广泛接受的假设是：大约6600万年前，一颗直径约12千米的小行星撞击了地球，落在墨西哥的Yucatán半岛上，造成了威力比二战时期投放在广岛的原子弹还要大上数十亿倍的爆炸。根据这个假设，我们认为多数生活在美洲大陆的动物被即刻杀死。且撞击还引发了全球性的海啸，无数尘埃被抛入大气中，使地球笼罩在一片黑暗之中，导致了包括恐龙在内的大量动植物物种的灭绝。
然而，在撞击之前，恐龙的生存状况如何呢？其实，关于恐龙的数量是否在这场大灾难之前就已经在减少还存在争议。在一项新发表于《自然-通讯》杂志的研究中，一个国际科学家团队的研究人员发现：在小行星带来致命一击之前的1000万年间，恐龙的数量就已经在下降。
研究人员将目光聚焦在6科恐龙上，这6科恐龙是在小行星撞击地球之前的四千万年里（1500万-6600万年前），最丰富和最多样化的恐龙。在这6科恐龙中，暴龙科、驰龙科（如迅猛龙）和伤齿龙科（类似于鸟类的小型恐龙）为食肉恐龙，而角龙科（如三角龙）、鸭嘴龙科（有着最丰富物种的恐龙科）和甲龙科（如甲龙）则为食草恐龙。它们全部活到了以小行星的撞击为标志的白垩纪末期。
为了确定这些恐龙的物种形成率和物种灭绝率，研究人员用了5年的时间，收集了所有与这些恐龙有关的已知信息。他们清点了这6科恐龙的大部分已知化石，这些化石代表了大约250个物种的1600多个个体。他们试图计算出在某一特定时期地球上有多少恐龙科，以及每个科中有哪些物种。
在古生物学中，每块化石都有其唯一的编号，以便追本溯源，这样就算随着时间的推移，科学家也能通过科学文献来追踪它。然而，要正确地根据化石对物种进行分类并确定它们的年代是一项非常困难的工作。常常出现一名研究人员给出了一个年代和物种记录，另一个研究人员在重新检查时得出不同的分析结论。
在这样的情况下，研究人员必须自己做出判断，在面对存有太多疑惑的化石时，他们不得不将它从研究中剔除。当他们确认每个化石都已经被正确分类之后，就会通过使用贝叶斯模拟法来估计每个科随时间进化的物种数量。他们追踪了1.6亿年前至6600万年前消失的物种，并估算了每个科的物种形成率，以及随着时间的推移而灭绝的速率。
每一次，他们都将模型运行数百万次，以考虑所有的可能误差来源，然后检查分析的结果最终是否会集中在一个最可能的结果上。在进行估算时，这些模型综合考虑了化石记录在时间和空间上的不均匀分布，以及在不同物种之间的不均匀保存（由于有些类型的恐龙不像其他类型的恐龙一样会变成化石所造成的的）。这些估算结果是可以改变的，比如当更多的化石记录出现，或新的分析模型出现时，这些结果就可能被进一步改变。

文章图片

文章图片
左图显示的是6科恐龙的物种形成率（蓝）和物种灭绝率（红）的变化情况；右边显示的是随时间变化的净分化率。 |图片来源：FabienContamine
研究结果显示，在7600万年前，也就是在小行星撞击地球前的1000万年前，所有的恐龙物种数量出现了突然的下降，而且这种下降是全球性的，很多物种的数量急剧下降，在被研究的6科恐龙中，只有伤齿龙科的下降幅度较为微小。