地球科学博客

图 太阳系围绕银河过山车般的路径使自身周期性地受到星际空间致命辐射的攻击。（图片提供:Adrian Melott/University of Kansas） 　　研究人员或许已经找到地球生物多样性周期性神秘骤降的原因。他们发现，太阳围绕银河系中心运转的轨道存在一种过山车般的摆动，从而使地球周期性地靠近致命星际间宇宙射线的源头。 　　在过去的5亿年中，地球上的物种总量每6200万年便趋向出现一次规律性的骤降。这一现象最近一次发生在5500万年前，即导致恐龙绝灭的K-T大灭绝事件发生约1000万年之后，当时的生物多样性减少了约10%；而发生在1.15亿年前的生物大灭绝同样造成了类似数量的物种消失。迄今为止，进化生物学家只能确定，这种生物灭绝现象似乎是周期性循环的，但一直无法找出其背后的原因。 　　如今，美国劳伦斯市堪萨斯大学的研究人员认为，他们可能已经找到了问题的答案。参与此项研究的物理学家Adrian Melott表示，2005年发表的一篇论文引起了他的注意，这篇论文通过计算发现，生物多样性下降出现的时间总是规律性地以数千万年作为一个时间量程，这使他开始怀疑，可能是一个星系因素导致了这一切，因为对于发生在太阳系内部的任何周期性事件而言，这一时间未免太长了。因此他和堪萨斯大学的同事Mikhail Medvedev开始研究这种假设的可能性。研究人员注意到，就在地球生物多样性下降的同时，太阳刚好运行到其轨道相对于银道面的最高点，这里聚集着大多数的银河系恒星。研究人员报告说，银河系磁场与附近星系团产生的辐射之间的交互作用会形成一个潜在致命的宇宙射线源，而此时太阳系所处的位置与其的距离是最近的。研究人员在8月1日出版的《天体物理学杂志》上公布了这一发现。 　　这些星系位于室女星座的方向，它们所释放的辐射中包含有一种名为μ介子的粒子。μ介子的威力巨大――能够穿透2.5千米深的海水或900米厚的岩石，足以波及地球上的一切生物，同时破坏它们的脱氧核糖核酸（DNA）。Melott说，由于太阳摆动的顶点与化石记录中的生物大灭绝时间匹配得天衣无缝，因此"我们才会提出这一难以置信的结论"。 　　加利福尼亚州劳伦斯·伯克利实验室的物理学家Richard Muller认为这篇论文中的假设"充满魅力"，很有可能引起天体物理学界和进化生物学界的...

图1 猛犸象复原图 图2 猛犸象门牙化石　 图3 猛犸腿骨化石 　　猛犸（又称长毛象）在地球历史上最后一个冰河世纪灭亡，从此人们再也不能见到这种浑身长满长毛的可爱动物了。此前，有科学家认为猛犸灭绝于全球变暖，也有科学家认为猛犸死于人类的过度捕猎。最近，美国科学家却提出了一个新的看法：猛犸灭绝于一次彗星撞击地球的事件中。 猛犸灭绝之谜 猛犸生活在第四纪冰河时期，这个冰河时期距今300万年前～1万年前，也是地球历史上最后一个冰河时期。当时猛犸生活在北半球，它们的身高一般5米，体重10吨左右，以草和灌木叶子为生。由于身披长毛，可抗御严寒，一直生活在高寒地带的草原和丘陵上。 猛犸与现在的象非常相似，所不同的是它的象牙既长又向上弯曲，头颅很高。从侧面看，它的背部是身体的最高点，从背部开始往后很陡地降下来，脖颈处有一个明显的凹陷，表皮长满了长毛，其形象如同一个驼背的老人。 猛犸的灭绝一直是个谜。曾经有研究人员表示，13000年前的全球变暖导致北半球的冰川融化，猛犸因草场被淹没而灭亡。但是，有人指出，全球变暖是一个渐进过程，猛犸有足够的时间迁徙。也有研究人员认为猛犸死于人类的猎杀。 美国阿拉斯加大学的研究人员对物种大灭绝中幸存下来的野牛、驼鹿和未能幸免的猛犸化石进行放射性碳测定年代，发现人类并不是导致猛犸灭绝的罪魁祸首。化石记录显示，人类更热衷于捕杀野牛和驼鹿，但是它们幸存了下来。研究显示，在人类的足迹踏上北美地区之前，猛犸的数量正在急剧下降。 彗星碎片袭击北半球 将近13000年前，发生了三起看似独立的事件：美洲最早的石器文明消亡，欧洲、美洲的猛犸开始大规模灭绝，以及突然出现、延续千年的"小冰河期"。根据考古学家的最新发现，这三起事件背后有一个共同"元凶"：一颗直径为二三公里的彗星在此时撞上地球。 如果这颗彗星是直接撞击地球，只会有特定区域遭受到严重的伤害。但是，这颗彗星在接近地球时，突然裂成无数碎片，就像天女散花一般。成千上万碎片形成的火球，覆盖了整个北半球，欧洲、亚洲、北美洲无一幸免。考古学家推测，每一块碎片的威力都相当于一颗原子弹，当时的北半球"大概就跟炼狱一样"。 这项研究的立论基础来自于一项全球性的地质发现：研究人员在欧洲、加拿大、美国的26个地点，都发现一种特殊的"钻石尘"，分析...

地球曾发生过5次重大生物灭绝事件，其中首次生物大灭绝发生在4．4亿年前的奥陶纪末期。这其中的原因一直是古生物研究的热点。6月27日到30日，中科院南京地质古生物研究所主办的第十届国际奥陶系、第三届国际志留系联合大会在宁召开，来自世界各地的150名权威专家首次在亚洲聚会，中国科学家用10年的研究成果证实， 是气候突变导致奥陶纪生物灭绝。 奥陶纪初期，海洋生物进入鼎盛时期，笔石、珊瑚、海百合等海洋无脊椎动物空前繁荣。中科院南京地质古生物研究所的研究员詹仁斌告诉记者，如果把地球生命比作一棵树的话，奥陶纪生物大爆发就使这棵树一下子变得枝繁叶茂。最新研究成果表明，它的爆发规模是距今约5．4-5．1亿年前的寒武纪生命大爆发的3倍多，分类数量则比寒武纪结束时增加了7倍多。 但是，在这揭开地球生命新一页的历史长河中，也伴随着生物灭绝的惊心动魄场景：奥陶纪末期，发生了地球史上第一次重大的生物大灭绝事件，约85％的物种从地球上消失。4．4亿年前究竟发生了怎样的可怕事件？有人认为是陨石撞击地球，有人认为是温暖的气候突然陷入冰期，甚至有专家提出是伽马射线的爆发促成了灭绝事件的发生。 此次大会上，专家研究首次证实，是气候突变导致了此次灭绝事件。中科院南京地质古生物研究所樊隽轩博士告诉记者，他所在的研究小组在华南上百个地质剖面采集样本，历经10年时间，对化石进行详细分析，首次把生物多样性变化锁定在10万年的时间尺度内。研究证实，灭绝事件经历了两幕：在距今4．46亿年，发生了第一幕生物大灭绝，原因是气候突然变冷，当时的南极冰盖迅速扩大，海平面下降达150米之多，导致海洋生物的生存空间骤然减少，笔石、三叶虫等海洋动物从此大伤元气；部分逃过一劫的生物接下来又遭遇了第二幕的大灭绝--气候突然变暖，海平面迅速上升，使生物再次遭到灭顶之灾。由于证据充分，这一观点得到与会专家的普遍认可。 "过去的历史是应对未来的一把金钥匙"，樊隽轩博士说，生物大灭绝事件并不是坏事，旧的物种消失，为新物种腾出了生存空间，形成新的生命大爆发。科学家要做的事，就是准确理解生命的过程，为人类应对突变的灾难提供支撑。

图 猛犸象等史前动物的灭绝是原因是什么？气候巨变还是其他不为人知的灾变？ 　　科学界以前一直将猛犸象等大型史前动物和石器时代北美穴居人的灭绝原因归结于气候巨变。然而，美国科学家最近研究发现，一颗直径两公里到3公里左右的彗星近13000年前在地球大气层中爆炸，才是引发史前生物大灭绝的真正原因。 ●1.3万年前天降"灾星" 　　据报道，美国科学家研究发现，大约13000年前，一颗直径大约2公里到3公里左右的彗星在地球大气层中发生了爆炸，无数个火球落向了北半球，让北半球的大多数地方都陷入了熊熊火海之中。美国亚历桑那州地球物理学家艾伦·威斯特说："这颗彗星在撞向地球前就开始崩溃，引发了一系列的爆炸，每一次爆炸都相当于一颗原子弹的爆炸能量，彗星爆炸结果让地球陷入了地狱之中，北半球的大多数地区都陷入了一片火海。" 　　　　 ● 灭绝生命冻住地球 　　05/18/2007这一太空灾难导致北半球石器时代的早期文化几乎全被摧毁，猛犸象和乳齿象等大型陆地动物全都在这场灾难中遭到灭绝。威斯特说："彗星爆炸的热量将北半球的大多数草原点燃，像猛犸象这样的食草动物即使能逃过最初的彗星爆炸，也仍然将在草原焚毁的饥饿中活活饿死。" 　　科学家指出，这场彗星撞地球灾难仍然对早期人类文明形成了巨大的打击。研究发现，大约13000年前，早期石器时代的文明显然遭遇了严重的退步，尤其是石器时代的美洲猎人，在当时更是彻底消失，就如同灭绝了一样。这些美洲石器时代猎人是从亚洲移民到美洲大陆的早期猎人的后裔，他们曾是地球上最凶猛的猎人，不管男性还是女性，都能制造用来捕猎野兽的石矛，这些美洲穴居人的消失一直存在着巨大的科学争议，而气候剧变是一个主要的科学解释。但现在科学家认为，美洲大陆上的第一批人类显然是被一颗彗星灭绝了。 　　彗星爆炸还导致地球气候长达1000年处于冰寒之中，严重破坏了早期人类在欧洲和亚洲的文明发展。科学家称，当时地球正渐渐离开最后的冰河时代，地球气候正在缓缓变暖。但这颗在大气层中爆炸的彗星碎片可能撞向了地球冰原，并引起冰原大面积融化，融化的水流向了大西洋，破坏了大西洋的潮流，包括温暖的洋流。这直接导致以后长达1000年中，欧洲和亚洲再度陷入了冰天雪地。 ● "钻石灰尘"是证据 　　美国科学家将于本周...