鱼类化石研究揭示：导致恐龙灭绝的小行星撞击地球事件发生在春天

大约6600万年前，所谓的Chicxulub陨石在今天的墨西哥尤卡坦半岛坠入地球，标志着恐龙的消亡和白垩纪的结束。这次大规模灭绝事件至今仍令科学家感到困惑，因为它是生命史上最具选择性的灭绝之一：所有非鸟恐龙、翼龙、菊石类和大多数海洋爬行动物都消失了，而哺乳动物、鸟类、鳄鱼和海龟却幸存下来。

来自阿姆斯特丹自由大学、乌普萨拉大学和欧洲研究基金会的一个科学家团队现在已经阐明了围绕不同群体的不同灭绝的情况。答案来自于陨石撞击后瞬间死亡的鱼类的骨骼化石。

当陨石撞击地球时，它震撼了大陆板块，并在水体中引起巨大的波浪，如河流和湖泊。这些移动了巨大的沉积物，吞噬了鱼类并将其活埋，而撞击球体在撞击后不到一小时就从天而降。今天，北达科他州（美国）的Tanis事件沉积物保存了一个生态系统化石，其中包括鲟科鱼类，它们是该事件的直接受害者。

这些鱼类化石保存得特别好，它们的骨骼几乎没有地球化学改变的迹象。来自乌普萨拉大学和阿姆斯特丹自由大学的研究人员以及该出版物的主要作者Melanie During前往现场挖掘这些珍贵的标本。她解释说：“对我们来说，很明显，我们需要分析这些化石以获得关于撞击时刻的宝贵信息。”

该团队带着部分鱼类标本和有代表性的骨骼切片来到ESRF，一个能产生世界上最亮的X射线的粒子加速器，并进行了高分辨率同步辐射X射线断层扫描。

ESRF是研究这种样本的完美工具，该设施在过去20年里在古生物学方面发展了独特的专业知识。乌普萨拉大学的Sophie Sanchez和ESRF的访问科学家解释说：“由于ESRF的数据，我们发现这些骨骼化石记录了季节性的生长，非常像树木，每年在骨骼的外面长出一层新的。”

阿姆斯特丹自由大学的高级作者Jeroen van der Lubbe说：“检索到的生长环不仅记录了鱼类的生活史，而且还记录了最新的白垩纪的季节性，从而记录了灾难性灭绝发生的季节。”

X射线扫描还显示了骨细胞的分布、形状和大小，众所周知，这些细胞也会随着季节的变化而波动。“在所有研究的鱼类中，骨细胞的密度和体积可以在多年内被追踪到，它们表明是春天、夏天、秋天还是冬天。”乌普萨拉大学的研究员Dennis Voeten说：“我们看到，细胞密度和体积都在上升，但在死亡的那一年还没有达到顶峰，这意味着生长突然停止发生在春天。”

在进行同步辐射研究的同时，研究小组进行了碳同位素分析，以揭示一条鱼的年度进食模式。浮游生物的可用性，即它选择的猎物，随季节波动，在夏季达到顶峰。摄取的浮游生物的暂时增加使鱼的骨架富含相对于较轻的12C碳同位素的较重的13C碳同位素。“这个不幸的鱼类生长记录中的碳同位素信号证实，捕食季节还没有达到高潮--死亡在春天到来，”During断言。

这些发现将有助于未来对大灭绝的选择性的研究：在北半球，当时是春天，因此生物的繁殖周期正在开始，只是突然停止。与此同时，南半球是秋天，许多生物可能正在准备过冬。一般来说，被暴露在外面的生物体几乎立即死亡。因此，那些因为冬眠而躲在山洞或洞穴里的生物更有可能存活到古生物时代。“我们的结果将有助于揭示为什么大多数恐龙灭绝了，而鸟类和早期哺乳动物却设法躲过了灭绝，”研究人员总结道。

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