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生物大灭绝为什么反复发生(2/2)

,足以引起物种的大灭绝。这听上去有点儿匪夷所思,但是并非空口无凭。阿尔法雷兹等人发现,处于白垩纪和第三纪边界的岩层含有高浓度的稀有元素。稀有元素在地球岩层中虽然稀少,在陨石中却含量很高。因此这种异常现象表明,在白垩纪后期,曾经有一颗大陨石跟地球相撞。1990年,在墨西哥的尤卡坦半岛发现了一个直径长达180公里的陨石坑,这个坑被认为就是那次撞击留下的。

    现在已很少有科学家怀疑,在6500万年前曾经发生过一次惊天动地的陨石大碰撞。但是,在那个时间段发生过陨石大碰撞,并不等于就是它引起了物种大灭绝。在其他地质时期也有曾经发生过陨石大碰撞的迹象,但是当时的化石分布无任何异常。不少科学家仍然坚持认为,火山频繁爆发、气候变化或哺乳动物的兴起才是恐龙灭绝的主要因素。其他的几次大灭绝,我们连发生过陨石碰撞的迹象都难以找到。物种大灭绝是不是还有别的更普遍的因素?

    如果我们能够统计各个地质时期物种灭绝的规模,说不定能从中发现什么规律。但是一个物种的化石数量往往非常稀少,对它们进行统计容易造成误差,如果统计属(相似的物种组成一个属)或科(相似的属组成一个科)的灭绝情况,就要准确得多。这是个极为烦琐的工作。芝加哥大学古生物学家塞普科斯基(Jack Sepkoski)在图书馆泡了十年,统计化石数量最为丰富的海洋无脊椎动物各个属、科产生和灭绝的时间。这项工作在1993年完成后,又激发了其他人去统计其他类群的古生物的情况。

    把这些数据汇合在一起,计算各个地质时期灭绝的科的数量。不出所料,通常灭绝的规模不大,但是时不时地会出现灭绝的高峰,最高的五个峰对应着最大的五次灭绝。这样的结果似乎没有什么新颖之处。但是在1998年,有两位物理学家换了个角度分析塞普科斯基的数据,统计灭绝规模的分布情况,有了出乎意料的发现:灭绝规模每增加一倍,发生的概率就减少为四分之一。

    这表明生物灭绝和地震、森林大火、沙堆崩塌一样,发生的频率也遵循幂律。当我们见到大事件时,总是习惯于认定它必然是由某种特殊的原因引起的。但是我们以前介绍过,幂律表明,大事件的发生因素与小事件的发生因素相同,它们的出现纯属偶然,是处于临界状态的系统发生连锁反应的结果,并没有特别的“大”因素(参见《野火烧不尽》)。当我们挖空心思要为物种大灭绝寻找特别的原因时,是否也已误入歧途?也许,全球生态系统和地壳、森林、沙堆一样也处于临界状态,物种大灭绝和背景灭绝的发生因素并无不同,是普通的进化过程中一个罕见的,但是自然而然地发生的结果。