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寫給大人的恐龍書!見證億萬年前恐龍誕生的時刻

(圖/Unsplash)
(圖/Unsplash)

文/史提夫.布魯薩特(Steve Brusatte)

「有了!」格奇戈茲.尼茨威茲基(Grzegorz Niedźwiedzki)大喊,一手指向一道細細的泥岩與正上方布滿粗大卵石的岩層,之間夾著一條薄如刀片的分隔線。我們所在的這座採石場位於波蘭小鎮札合米(Zachelmie)近郊,一度生產質佳量稀的石灰石,然已廢棄多年。採石場周圍盡是衰敗頹圮的工廠煙囪與波蘭中部往昔工業榮景的餘暉。地圖上的名稱「聖十字山脈」(Holy Cross Mountains)有詐欺之嫌──此地美其名是「山脈」,雖一度壯闊,但經過數億年侵蝕,現在已變成幾近平緩且不甚起眼的丘陵地。天空暗灰,蚊蚋叮擾,採石場熱氣蒸騰,除了我們以外,只有幾名誤入歧途(肯定在哪兒轉錯彎)行蹤飄忽的健行客。

「這就是那次大滅絕。」尼茨威茲基說。那一臉因為埋首田野而多日未理的濃密鬍渣,忽地裂開一抹巨大笑容。「下方有許多大型爬行類和哺乳類近親的腳印,然後全部消失。至於上方,好一段時間什麼都沒有。然後出現恐龍。」

我們看起來只是在研究幾塊從雜草叢生的採石場挖出來的石頭,事實上,擺在我們眼前的是一場革命:岩石記錄歷史,訴說人類橫行地球許久許久以前,已逝去的遠古先祖們之故事;而眼前石頭所講述的,無疑叫人震驚。這個重要轉捩點就藏在岩石裡,當中記載著地球史上數一數二的戲劇時刻,或許唯有訓練有素的科學家才看得出來:約莫兩億五千二百萬年前,世界瞬間改變──那是比人類、毛絨絨的猛瑪象、以及恐龍還要久遠的年代,但影響深遠、延續至今。假如當年的事件發展出現些許偏差,誰曉得現代世界會變成什麼模樣?這就好比揣想要是斐迪南大公從未遇刺,世界會不會有所不同?

假如我們站在兩億五千二百萬年前,也就是地質學家所稱「二疊紀」(Permian period)某個時間帶的同一地點,你肯定認不出自己身在何處。四周沒有工廠廢墟,亦杳無人跡;天空沒有飛鳥,腳邊沒有奔竄的老鼠、也沒有搔人的開花灌木或在莖葉切口邊緣吸吮的蚊蟲。這些物種要再晚一點才會出現。不過我們大概仍免不了汗流浹背,當時天氣勢必極熱、潮濕難耐,搞不好比邁阿密的仲夏更難以忍受。洶湧河流從聖十字山脈奔騰而下──當年的聖十字確實是名副其實的山脈,海拔數千公尺的白頭尖峰昂然突入雲端。河流迂迴穿過廣大的古針葉林(今日松柏的近親),注入山丘之間的寬闊流域和星羅棋布的湖泊;這些湖泊在雨季時潰堤泛濫,卻在雨季結束後乾涸見底。

這些湖泊可謂當地生態系的命脈,猶如酷熱疾風中的豐沛綠洲。各種動物齊聚水塘邊,但沒有一種是你我熟知的物種──譬如全身滑不嘰溜且體型比狗還大的蠑螈,蟄伏在岸邊、伺機咬下游經的魚兒;還有粗壯敦實、蹣跚搖步,名喚「頰龍」(pareiasaurs)的野獸。牠們長滿疙瘩的皮膚、厚胸窄臀的身材和十足蠻橫的外貌,看起來活像瘋狂且陰陽怪氣的美式足球攻擊線衛。至於像小豬一樣肥嘟嘟並且到處亂拱亂翻的「二齒獸類」(dicynodonts),則用牠們的尖銳長牙撬挖美味的根莖來吃。雄踞這條食物鏈頂端的是體型如熊的巨獸「麗齒獸」(gorgonopsians),牠們擁有軍刀狀的犬齒,能撕裂頰龍與二齒獸類的肚腹血肉。在恐龍出現以前,這群怪角色曾經主宰整個地球。

然後,地心深處開始躁動。我們在地表上感覺不到──至少在兩億五千二百萬年前、事件剛發生的時候,地表毫無動靜。躁動的原點在「地函」,也就是地表下方八十或甚至一百六十公里處,夾在地殼與地心之間。地函由堅硬岩石組成,溫度極高、壓力極大,因此在地質時間的長期作用下,地函能像超黏稠橡膠泥(Silly Putty)一般流動。這種熔岩流能驅動地球板塊的傳動帶系統,產生的力量能將薄薄的地殼扯裂成數片板塊,隨著時間的推移彼此相對移動。沒有地函流就沒有山嶽或海洋,也不會有供生物棲居的地表;只不過,每隔一段時間就會有一道地函流突然「抓狂」──高溫的液態岩石「地函柱」(mantle plumes)會掙脫束縛,蜿蜒上竄,終而經由火山口衝破地表。這種破口稱為「熱點」(hot spots),數量稀少,而美國黃石公園(Yellowstone)是今日仍在活動的熱點之一。地球深處源源不斷的熱能正是「老忠實間歇泉」(Old Faithful)及其他間歇泉的動力來源。

老忠實間歇泉(Old Faithful)。(圖/Unsplash)
老忠實間歇泉(Old Faithful)。(圖/Unsplash)

二疊紀末也發生過同樣的狀況,但規模直逼大陸等級:當時的西伯利亞底下出現一個巨型熱點,熔岩流衝出地函與地殼,從火山口溢流噴發。這種火山不像我們熟知的「聖海倫」(Saint Helen)或「皮納土波」(Pinatubo)等錐形火山──安安靜靜蹲個數十載,然後偶爾噴出一堆火山灰和岩漿;它們的威力甚至不及許多人在學校科展做過的火山爆發裝置(把醋跟蘇打粉加在一塊兒就行了)。這種火山完全不一樣。它們充其量不過是地表的巨大裂隙,通常數公里長,年復一年、數十年或甚至數百年如一日地不斷冒出岩漿。二疊紀末的火山噴發持續了數十萬年,搞不好長達數百萬年;期間有過幾次大爆發,其他時候則是安定地緩慢溢流。總而言之,地球在這段時期吐出的大量岩漿,足以覆蓋北亞、中亞近數百萬平方公里的土地。即使到了兩億五千萬年後的今天,西伯利亞仍有近一百萬平方哩的區域(約二千五百八十九平方公里)──相當於西歐的面積──覆蓋著當年岩漿硬化後所形成的黑色玄武岩。

請想像一塊被岩漿覆蓋而燒焦的大陸。這毫無疑問是低成本大爛片裡的末日災難場景。不用說,所有棲息在西伯利亞的頰龍、二齒獸類、麗齒獸全都沒了。但情況比這還糟:火山爆發不僅會噴出岩漿,還會放出高熱、火山塵和有毒氣體。這些物質與岩漿不同,有能力影響整個星球,毫無疑問是二疊紀末真正的「末日因子」。它們引發一連串毀滅破壞,持續數百萬年,徹底且不可逆地改變全世界。

火山塵射入大氣層,汙染高空氣流並隨之散布至整個地球,阻絕陽光,導致植物無法行光合作用。一度蓊鬱茂盛的古針葉林大片死亡,先是頰龍與二齒獸類沒了植物可吃,接著就輪到麗齒獸沒有肉吃。食物鏈開始崩潰瓦解。部分火山塵穿過大氣層,和水滴結合形成酸雨、從天而降,讓已經很糟糕的地表環境更形惡化。越來越多植物枯死,景觀更為貧瘠不穩定;泥石流橫掃一片又一片腐朽的森林,侵蝕大片土地。這就是札合米採石場的細緻泥岩(泥岩象徵環境平靜無擾)何以突然把舞台讓給布滿粗大卵石、且能明顯看出快速流動及酸蝕風暴的岩層。野火四起,在滿目瘡痍的大地上恣意蔓延,使得植物與動物更難生存。

但這些都是短期效應,只是西伯利亞裂隙在某次大量溢出岩漿後幾天、幾個星期、或幾個月之內會發生的事。長期效應比這些都還要致命。一團團窒息的二氧化碳隨岩漿釋出地表──你我今日都已萬分熟知,二氧化碳是相當強大的溫室氣體,會吸收大氣層裡的輻射、再發射回地表,緩緩加熱地球。西伯利亞裂隙噴出的二氧化碳不只讓地球溫度提高區區幾度──它引發失控的溫室效應,沸騰整個星球。但二氧化碳的影響不僅如此。二氧化碳會大量逸入大氣層,但也有不少溶入海洋,此舉引發連鎖化學反應,酸化海水──這就不妙了,對於外殼容易溶解的海洋生物而言更是如此。(這也是我們不會拿醋酸泡澡的原因。)這種連鎖反應還會把氧氣逼出海洋,對所有生活在水中或水域附近的生物,又是另一項嚴峻挑戰。

書名:《恐龍一億五千萬年:看古生物學家抽絲剝繭,用化石告訴你恐龍如何稱霸地球》作者:史提夫.布魯薩特(Steve Brusatte)出版社:馬可孛羅文化出版出版時間:2021年8月5日
書名:《恐龍一億五千萬年:看古生物學家抽絲剝繭,用化石告訴你恐龍如何稱霸地球》
作者:史提夫.布魯薩特(Steve Brusatte)
出版社:馬可孛羅文化出版
出版時間:2021年8月5日

末日晦暗的悲慘景象,再多篇幅也描述不完;但重點是,二疊紀末實在是一段非常糟糕的生存時期,這是星球史上最大規模物種死亡的一段時間,將近百分之九十的物種都消失了。這類事件──也就是全球各地的動植物在短時間內大量死亡──在古生物學上有個專門術語:大滅絕(mass extinction)。過去五億年來,地球有過五次特別嚴重的大滅絕事件,而發生在白堊紀(Cretaceous period)末、距今約六千六百萬年的那一次,應該是史上最有名的大滅絕事件:因為恐龍被徹底消滅了(這部分我們稍後再提)。二疊紀末的慘況跟白堊紀末那次差不多:兩億五千二百萬年前的那一刻,也就是波蘭採石場地質紀錄從泥岩變成礫岩的那條界線,大概是地球生命最接近徹底毀滅的時刻吧。

後來,情況逐漸好轉。世事總是如此。萬物復甦,某些物種總是有辦法熬過最糟最慘的大災難。持續噴發數百萬年的火山終於停歇,因為熱源的蒸氣沒了。岩漿、火山塵、二氧化碳的恐怖陰影退散,生態系日趨穩定;植物重新生長,並且更趨多樣化。植物為植食動物提供新的食物,而肉食動物也因此得到植食動物的滋養。食物網再次重建。這一次的復原與鋪陳大概花了至少五百萬年,然而當一切終於就緒,世界不只變得更好、也和以往大不相同。先前主宰地球的頰龍、麗齒獸及其親屬不再蟄伏於波蘭或甚至任何一處湖畔,因為熬過這場浩劫的倖存者已接收整座地球。這是個極盡空曠、有待繁衍興旺的新疆域。二疊紀已然過渡至下一個地質年代「三疊紀」(Triassic period),世界從此不同:恐龍即將登場。

●本文摘選自馬可孛羅文化出版之《恐龍一億五千萬年:看古生物學家抽絲剝繭,用化石告訴你恐龍如何稱霸地球》


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