在小行星来临之前，恐龙就已经岌岌可危？

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。 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：Fabien Contamine

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。
是什么导致了这种大幅下降？科学家认为有两个主要的可能因素。

第一个可能的因素是气候变化。恐龙是一类中温动物，这意味着它们既不像鳄鱼或蜥蜴那样的冷血动物，也不像哺乳动物或鸟类那样的恒温动物，它们有着介于爬行动物和哺乳动物之间的一种代谢系统，需要在温暖的气候下才能正常地进行新陈代谢。然而据科学家推测，当时的地球经历了一段全球性的降温，温度降到了约7-8℃，这样的温度必然会对恐龙产生很大的影响。

另一个因素是所谓的级联灭绝。研究人员在食草动物和食肉动物之间发现了一个交错下降的现象，食草动物的下降趋势略微发生在食肉动物下降之前，很可能是食草动物的减少导致了食肉动物的减少。他们还发现，寿命较长的恐龙物种更容易灭绝，这可能意味着它们更难以适应地球上的新环境。

一个事实是，在恐龙消失之前，哺乳动物的物种数量开始增加。然后在小行星撞击地球之后，这些后来的物种才得以有机会建立我们今天看到的新型生态系统。这样的结果不免让科学家想要询问这样一个问题：假如小行星没有撞击地球，恐龙会因为已经开始的衰退而灭绝吗？还是说它们的数量能自行恢复？

这是个难以有答案的问题。这个世界曾被恐龙主宰了超过1.6亿年，当它们衰落时，其他物种开始崛起，成为新的主宰。许多古生物学家认为，假如恐龙能够存活下来，那么灵长类动物可能就永远不会出现在地球上。至于它们能否恢复数量，这是一个取决于不同物种的问题，有的物种可能存活下来，有的则不然。

对于这个问题，论文的第一作者Fabien Condamine给出的回答是：由于气候恶化和植被的重大变化，白垩纪末期的生态系统承受了巨大的压力，小行星的撞击只是最后的打击。这样的情况在物种灭绝的过程中经常出现，首先它们处于数量下降和压力之下，然后因为一个其他事件介入，使一个无论如何都可能处于灭绝边缘的群体彻底走向灭亡。

来源：原理

#创作团队：

原文：Fabien Condamine（法国国家科学研究中心研究研究）

编译：糖兽

#参考来源：

https://theconversation.com/dinosaurs-were-already-in-decline-before-the-asteroid-wiped-them-out-new-research-163624

http://www.bristol.ac.uk/news/2021/june/dinosaurs-in-decline-.html

https://www.nature.com/articles/s41467-021-23754-0

#图片素材来源：

封面图：Engin Akyurt / Pexels