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第九章

恐龍滅絕與生物競爭

19世紀,英國生物學家提出了生物間競爭規律:物競天擇,適者生存,在這些基礎上,又有人提出了一個恐龍滅絕的原因,就是生存競爭說。

的確,地球生命史上有不少動物絕滅是與生存競爭有關的。優勝劣汰,適者生存這是一條無情的自然法則。

在由恐龍時代過渡到哺乳動物時代的過程中,恐龍們是怎樣一步步被哺乳動物消滅的呢?

在三疊紀晚期,恐龍剛剛從古老的爬行動物中分化出來,而從獸形的似哺乳爬行動物中分化出來的哺乳動物也已出現在地球上,看上去哺乳動物不是恐龍們的對手,但是,從進化的角度來看,哺乳動物顯然又比恐龍們高明。

一是,哺乳動物是恒溫動物,有調節體溫的汗腺,毛發以皮下脂肪組織,對較冷,較熱的環境都能適應。

二是,哺乳動物腦子高度分化,腦量也比恐龍多得多,牙齒也有了更為精細的分化,消化器官和功能更加完善。它們對機體各種活動的指揮十分自如,適應環境的能力,都大大地超過了恐龍。

三是,生殖方式,哺乳動物的胎兒在母體內成長,生出來後,用乳汁哺育後代,這顯然,哺乳動物幼兒的成活率比恐龍高得多。

後來溫帶環境的形成,哺乳動物日益繁盛,慢慢地把恐龍擠下了曆史的舞台。持反對意見的古生物學家認為,恐龍與哺乳動物之間的生存競爭是有的,但按當時哺乳動物的實力,根本不是恐龍的對手。在整個中生代,恐龍牢牢地占據著陸地環境,隻給哺乳動物留下了很小的生活天地。

在恐龍眼中,像哺乳動物這樣的競爭對手,無足輕重。它們身上那點肉,大恐龍看都不看一眼;隻有那些小恐龍才會捕捉它充饑。

況且在恐龍絕滅時,哺乳動物還並不強大。哺乳動物是在恐龍滅絕100多萬年之後才獲得空前的發展。因此這個恐龍滅絕的原因的說服力也不夠強烈。恐龍滅絕與生物堿中毒

至今,這種說法比起其他的還較有說服力,它引起人們注意的一種通俗解釋是:植物界的變化給巨大的、以植物為食的動物帶來了生存的危機。這一假說之所以引起人們的注意,是因為在12億年以前的早白堊紀,最早的有花植物出現了,它們雖然裝扮了單調的自然環境,卻實際上為恐龍準備好了絕滅的條件。

英國倫敦西郊皇家植物園的生物化學分類學家斯韋因是讚成這一學說的主要人物。他對白堊紀占統治地位的植物——蕨類、鐵葉鬆、蘇鐵等有子無花的植物——進行了分析,他發現那些植物雖然含有濃縮的丹寧酸素,但對白堊紀以前的那些巨型恐龍是無所謂的。而12億年前出現的最早有花植物的卻含有劇毒的毒素——生物堿。為此,斯韋因還專門對現存的爬行動物龜鱉類和哺乳類作了如下實驗:

給龜鱉類和哺乳類分別吃含有丹寧酸和生物堿物食物,以觀察它們不同的反應。他發現,這兩類動物對丹寧酸的忍耐量的限度都差不多,但是如果在食物中的丹寧酸含量達到一定濃度時,就會因過量而中毒死亡。但是當生物堿進入它們的體內後所產生的反應就截然不同了。龜鱉類和哺乳類在它們尚未感覺到毒性的存在而縮減食量時,龜鱉類吸收生物堿的濃度要比哺乳類大40倍。於是斯韋因把這一發現推廣到恐龍身上,他說恐龍並不能感覺到那些濃度雖低但卻能致命的毒素的存在,因此縱情的吞食最後導致了嚴重的生理失調,甚至於死亡。從這得知,我們可以想像出習慣於狼吞虎咽的恐龍是怎樣吞下了大量的生物堿。而這種不自覺的服毒必然引起嚴重的生理失調和遺傳上的變化,最後導致死亡的。從發現的恐龍化石證明,這些巨大動物全部消失之前,有的確實是患了重病,有的身體呈現扭曲。據分析,這主要是因為吃了過量的生物堿而中毒的原因。從生物化學的角度來探討恐龍的絕滅之謎,有一定的科學道理。

這種觀點雖有說服力但也有嚴重的缺陷。第一,在時間上與事實不符,引起人們的懷疑。如果有毒的生物堿是與最早的有花植物同時在12億年以前出現的話,那麼為什麼在恐龍遭到毀滅性打擊之前,又拖延了5000萬年之久才絕滅的呢?第二,怎樣解釋那些小的、以哺乳動物為食的恐龍群體的絕滅呢?第三,如果是有花植物導致了恐龍的絕滅,那麼空中的翼龍、水中的魚龍等,根本不吃陸地上的有花植物的恐龍,為什麼也同時絕滅呢?最後,為什麼有花植物出現後,鴨嘴龍、角龍等類群更加繁榮,並繁衍出20個種屬,它們也吃有花植物,卻為什麼不中毒?

這些都表明了恐龍滅絕的原因不止是生物堿中毒造成的,至於還有什麼原因,還有待進一步考證。恐龍滅絕與基因的關係

從事遺傳學研究的專家,認為基因對於生物生存環境的適應有著決定性的作用,受外界環境的影響,基因可以發生突然性變化。如用放射性同位素處理,就能夠誘發基因的突然改變,而產生新的變異,如果這種變異在外界環境作用下經過選擇,便可形成新物種。但如果放射性劑量過大,則往往使生物產生畸形,發生紊亂性的變化。

現代地質研究表明,在白堊紀末,由於造山運動頻繁、地殼活動強烈,火山爆發,使放射性元素有明顯的增加。由於放射線的增強,影響到生物體對正常射線的吸收。而對射線的吸收又往往與動物的體積有關,體積較大的,吸收的放射線劑量也多,反之則少。

眾所周知,恐龍的體積都是比較大的,這樣就有可能引起它的基因突變,這種突變打亂了恐龍進化的速度和狀態。

根據發現的白堊紀末期的恐龍化石,就不難發現,在大難臨頭之際,它們家族又喜添新員。例如在白堊紀的地層中發現了三隻角的三角龍;在比倫斯組較老的加拿大赤鹿河周圍又發現了尖角龍、隙龍和隻有一個角的獨角龍,它們在很短的時間從原角龍發展到獨角龍、三角龍等近20個種屬,不能不說是一個奇跡。至於劍龍、甲龍、腫頭龍等,它們本身已經夠奇特了,大量放射線的吸入,造成了基因大混亂又不能產生新和種類,於是在白堊紀便早早地過世了。恐龍滅絕與性比例失調

提出這一新奇學說的是英國的弗格遜博士等人。他們認為,恐龍的滅絕是由於孵化出的後代均是雄性或者均是雌性,而使後代失去生殖能力,以致整個家族絕滅。

提出這一理論的依據,是根據鱷魚卵在不同的溫度條件下孵化顯現的結果而得出的,弗格遜在實驗室中用500隻鱷魚卵進行孵化實驗,在26℃~30℃的溫度下孵化出來的小鱷魚都是雌性;在34℃~36℃的溫度下孵化出來的小鱷都是雄性。這個試驗說明,鱷魚的性別並不是卵在受精時所決定的,而是由受精卵在孵化時的溫度所決定,溫度高的條件下形成雄性;溫度低時,則形成雌性。這個實驗結果並不是隻適合於鱷魚,與鱷魚同屬於爬行動物的蜥蜴、龜等,它們的性別也是在同樣的情況下決定的。如此類推,與鱷魚有親緣關係的恐龍,性別也可能是根據卵在孵化時溫度的高低而決定的。因此,恐龍卵在孵化時由於溫度的高低,全部孵化出的雄性或雌性的後代,使得恐龍的子孫們在性別的困擾中遺憾別世。

無獨有偶,法國著名生物學家克·皮奧博士用龜也做過同樣的試驗。試驗證明:淡水龜孵化時性別區分的臨界溫度為285℃,超過此溫度,孵化的主要是雌性;低於此溫度的則以雄性為多。

同樣令人遺憾的是,這個學說也不盡人意。在26℃~30℃溫度下孵化出來的小鱷魚都是雌性,而這一溫度恰好同我們現在所處的溫度差不多,但為什麼現在鱷不絕滅呢?另一方麵,並不一定是所有爬行類的性別都取決於孵化時的環境溫度,而且也無法證明地球上最後的一批恐龍究竟全部是雄性的還是雌性的。恐龍滅絕是多種原因造成的

在關於恐龍問題的探討中,許多學者強調的是單一的因素;而又各有各的理由,然而有的人則卻認為,恐龍的滅絕可能與多種因素的綜合作用有關。

地質及化石提供的線索表明,白堊紀的地球上,發生了許多對恐龍來說十分不利的變化。

白堊紀中晚期大陸加速分裂漂移,海洋環境變得比先前複雜了;白堊紀後期地殼運動及火山活動加劇。往昔溫暖的淺海向後退去,陸地的麵積擴大,地勢不如以前平坦了。非洲大陸與歐洲相撞。太平洋周圍升起了許多大山脈。這一切都有可能使地球的氣候轉冷。