世界上最非凡的白垩纪生物化石层之一形成于大约 1.25 亿年前,位于现在的中国东北部。
研究人员认为,这个古老社区的不同成员突然被热火山灰和岩石的灾难性火山流掩埋。
但研究人员 11 月 3 日声称,火山末日场景(有时被称为中国的白垩纪庞贝古城)并没有发生。美国国家科学院院刊。研究小组表示,相反,在这些岩石中发现的动物——包括非鸟类恐龙、鸟类、哺乳动物、昆虫、青蛙和海龟——被埋葬在岩石中。一系列不幸但不是灾难性的事件。
这些白垩纪时期的岩层被称为义县组,以两种类型的化石而闻名:以 3D 浮雕形式保存的仍然完美铰接的骨骼集合;还有扁平化但细节保存完好的化石,如羽毛、色素、软组织甚至胃内容物。正是这些羽毛般的细节最终帮助古生物学家相信现代(序列号:99/9/18)。
在这项新研究中,研究人员使用非常精确的地球化学测年技术来分析从含有化石的岩石中收集的微小锆石矿物,以及最初来自该地点但现在在博物馆中的两块恐龙化石。约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学的古生物学家斯科特·麦克伦南 (Scott MacLennan) 及其同事表示,这些年代显示,义县的两个化石层的年代距今仅相差 93,000 年,这只是一个地质上的短暂现象。
但研究人员表示,这两种化石并不是同时形成的,这意味着这并不是一次灾难性事件对所有生物造成的影响。在几个不同位置钻入义县组的岩心显示,这些 3D 化石更古老,位于含有扁平化石的岩层下方。两者之间有一层硬化熔岩。
根据这些分析,研究小组对所有这些生物的死亡方式提出了一个新的假设。研究人员表示,义县组并不是一场戏剧性的突然大规模死亡,而是“早白垩世大陆群落正常生与死的一个简短快照”。
3D 化石包括骨骼和其他恐龙,显然在巢中(SN: 11/16/16)。研究人员让人想起人类庞贝古城是一座意大利古城,公元 79 年因维苏威火山爆发而被灾难性摧毁(序列号:2014 年 2 月 4 日;序列号:8/7/24)。这一点,以及含有化石的岩石中火山碎片的存在,表明这种火山碎屑流也可能埋葬了这些生物。
这项新研究提出,与其被火山流掩埋,鹦鹉嘴龙它们是洞穴居民,当它们的洞穴倒塌时就会被埋葬。化石周围和内部的沉积物的颗粒比周围的岩石更细。研究小组推测,这可能意味着恐龙尸体形成的岩石中存在空隙;随着时间的推移,随着尸体腐烂,较小的沉积物颗粒渗入,填充空隙并包围骨骼。
研究小组表示,就火山证据而言,含有这些化石的岩石确实有一些火山碎屑,但没有证据表明存在强烈的火山碎屑流。此外,许多生物的姿势表明它们是睡觉的姿势,而不是战斗或恐惧,而且没有证据表明骨头被压碎,而这可能是由于在快速的火山流中被卷起来并一遍又一遍地翻滚而造成的。
MacLennan 及其同事表示,虽然 3D 化石是在陆地环境中形成的,但扁平化石周围的岩石表明埋藏在深层、细粒的湖泊沉积物中。对地球轨道变化(称为米兰科维奇周期)的分析表明,这些恐龙死亡的时期与大雨的时间间隔一致。这些生物可能已经死亡并被冲入湖中,并迅速被厚厚的沉积物掩埋;如此快速的埋藏意味着低氧环境对于化石保存来说是理想的。研究小组表示,这些化石细节(例如羽毛印记)的精心保存也与火山流等极端高温条件不一致。
并非所有研究人员都相信这一点。中国南京大学的古生物学家蒋宝玉曾研究过义县化石,他表示,他不相信研究人员已经证明了化石没有被火山碎屑流掩埋的说法。
“这篇论文的核心发现……得出的结论是,[化石形成时]的沉积速率非常高,”姜说。但这并不一定意味着火山活动不是罪魁祸首——而且该团队的研究仅分析了两个单独的样本,不足以得出这一结论,他补充道。
然而,麦克伦南和他的同事认为,一个非凡的骨床必定有一个非凡的起源,这是一个逻辑谬误。现场的火山碎片——凝灰岩碎片、硬化的火山灰和其他火山岩——可能让研究人员失去了死亡背后真正罪魁祸首的踪迹。