经济学人科技||恐龙灭绝是自然选择还是天降之灾？

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导读

感谢思维导图作者

Summer（琚儿），女，QE在职，梦想能仗翻译/音乐 /健康走天涯

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Day of reckoning

末日审判

英文部分选自经济学人Science and Technology版块

Mass extinctions

大灭绝

Day of reckoning

末日审判

Stony evidence of the hellfire that drove dinosaurs to extinction

岩层证据揭示吞噬恐龙的地狱之火

When, in 1980, Luis Alvarez, a physicist, and his son Walter, a geologist, made public their theory that the dinosaurs were killed by a massive asteroid strike, it came as a curveball to palaeontologists, who believed dinosaurs had gradually died out through other means. The father-and-son team from the University of California, Berkeley, argued that evidence of the catastrophe was hiding in plain sight, the world over, as a thin layer of sediment enriched in iridium, a metal commonly found in asteroids but rare on Earth. They pointed out that no dinosaurs, with the exception of birds, were ever found beyond this critical layer and suggested a devastating impact was responsible.

当物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez）和其子地质学家沃尔特于1980年将二人关于恐龙灭绝于一次毁天灭地的小行星撞击的推测公之于众时，古生物学界将他们视为哗众取宠的骗子。当时的古生物学家们普遍认为恐龙是由于其他一些原因而逐渐走向灭绝的。这对来自加州大学伯克利分校的学者父子争辩道这一灾难的相关证据其实随处可见，世界各地都分布有一层薄薄的富含铱的沉积岩，而铱是一种地球上罕见却在小行星中富集的稀有元素。他们指出除了类鸟恐龙之外，没有任何恐龙的化石发现于这一沉积岩层之上，并且认为这是一场毁灭性的撞击所导致的。

The only piece of the puzzle that has been missing is evidence of what actually happened when the asteroid struck. Now, almost 40 years later, an American fossil bed is revealing details of the raging hellstorm that followed just minutes after the asteroid impact, and eventually drove the dinosaurs to extinction.

解决这一谜团缺少的唯一一块拼图就是能揭示小行星撞击时到底发生了什么的证据。如今，在这一理论提出近40年之后，美国的一个化石岩床展现了小行星撞击后几分钟内形成的火焰风暴的细节，正是这一风暴导致了恐龙的灭绝。

Under most circumstances, fossils form when animals die in places like river deltas where fine sediment slowly covers up their bones and ultimately encases them in rock. Not so at the aptly named Hell Creek formation of Tanis in North Dakota. Here, Robert DePalma, a phd student at the University of Kansas, and a team of colleagues that includes Walter Alvarez are reporting the discovery of a 1.3-metre-thick sedimentary layer that was catastrophically dumped in a single day.

在大多数情况下，当动物在类似于河流三角洲这样的地方死亡后，细泥沙会缓慢的掩没它们的尸体并最终包裹着骸骨形成岩石，但在被贴切的命名为地狱溪地层的北达科他州坦尼斯，来自堪萨斯大学的博士生罗伯特·德帕尔马（Robert DePalma）和包括沃尔特·阿尔瓦雷斯（Walter Alvarez）在内的一批学者共同发现了一处厚达1.3米的沉积岩层，而这一岩层是在一天内急剧堆积而成的。

The layer is loaded with the bodies of marine and freshwater fish. This alone struck Mr DePalma as odd since Hell Creek is not known for the preservation of brackish ecosystems where such animals could mingle. But what proved truly unnerving was the fact that all of the bodies were intact, faced the same direction and were scattered among felled tree trunks. That hinted at a sudden surge of water: the streamlined shape of fish means they automatically orient themselves with their heads pointing into a current of fast-moving water. That the bodies were all intact suggests that they were rapidly buried. Moreover, only the most powerful of currents can knock trees down, so the assemblage must have formed during a single devastating event.

这一岩层中布满了深海鱼和淡水鱼的尸骸。单是这一点就让德帕尔马先生感到很奇怪，因为众所周知，地狱溪并不是一个能维持以上鱼类混生的半咸水生态系统。但真正令人感到惊悚的是，这些尸骸都完好无损，面朝着同一个地方，散落在倒下的树干之中。这暗示着海水是突然涌起的，鱼群呈流线状表明它们是被一股急流裹挟着头朝与来流一致的方向。尸骸完好无损则表示它们是在短时间内被迅速掩埋的。此外，只有最强大的涌潮才能冲翻树木，所以这一化石混合层一定是在一个单次的大灾难事件中形成的。

Wedged between a 66m-year-old layer of Cretaceous sediment, and another dating from the subsequent Tertiary period, when mammals came to dominate Earth, the Hell Creek fossils are in the perfect position to record the moments that immediately followed the asteroid impact.

地狱溪化石夹在距今6600万年的白垩纪沉积层和紧随白垩纪之后由哺乳动物主宰地球的第三纪沉积层之间，恰好处在能够记录小行星撞击地球后瞬间的完美时间段。

Supporting this, spheres of what was once molten glass and fragments of quartz generated under exceptionally high pressures and blasted into the air are scattered throughout the site. Some of it was lodged inside the gills of fossilised fish. Presumably, they sucked it in with their last desperate gasps. The bottom layer of the site contains burrows that appear to have been dug by mammals and are filled with coarse sand brought in over land at great speed, the signs of which are seen in the ripples left in the sand. Dusting the top of the formation is an ominous layer of iridium.

曾经是熔融态的玻璃岩冷却而成的球状物和在极高压下产生并爆炸到空气中的石英碎片散落在整个遗址中，可以佐证这里确实发生过一次大灾难。有些碎片还嵌在鱼化石的腮里，这可能是它们在生命最后一次吐息中吸入的。遗址底层有一些可能是哺乳动物挖掘的洞穴，当中填满了以极快的速度从陆地上席卷而来的粗砂，这一点可以从沙子上遗留的波痕中观察到。在化石岩层的顶部覆盖着一层“不祥的”铱元素带。

注：（1）波痕是沉积岩中最常见的构造之一。它是由于介质(风、流水、波痕、潮汐流) 的运动，在沉积物表面所形成的一种波状起伏的构造。

（2）6600万年前形成的K-T界线记录了从白垩纪到古近纪的转折点，此地层的黏土的铱含量异常高。路易斯·阿尔瓦雷茨为首的研究团队在1980年提出假说，指这一地层中的铱是小行星或彗星撞击地球时带来的。这一理论称为阿尔瓦雷茨假说，目前被公认为恐龙灭绝的最佳解释。

Other fossil finds, yet to be confirmed, include fish impaled on the spines of one another, wasp nests, flooded ant hills, ancient primates and the leaves of plants probably related to the modern banana tree. The team are studying these but their findings have yet to be peer-reviewed and so are not included in the discovery’s scientific announcement, which was published by Proceedings of the National Academy of Sciences last week.

其他的一些化石发现还有待证实，包括刺穿彼此脊椎的鱼、黄蜂巢、被淹没的蚁丘、古代灵长类动物和可能与现代香蕉树有亲缘关系的树叶。研究小组正在研究这些化石，但是他们的成果尚未经过同行审议，因此没有收录在上周发表于《PNAS》（《美国科学院院报》）的相关科学声明中。

What is clear already from the confirmed evidence is the sequence of events that unfolded in the minutes and hours after the asteroid hit. It struck the Mexican coast, sending enormous volumes of gas and molten material into the atmosphere, and igniting a firestorm that would have engulfed much of the planet. Its impact crater, located beneath the Yucatan peninsula and the southern Gulf of Mexico, has been a focus of scientific interest for many years. Undoubtedly, this would have created an enormous tsunami, but Mr DePalma suspects that the Tanis fossils, located thousands of kilometres to the north, were killed by a different phenomenon, triggered by the impact: a seiche wave.

如今已经可以弄清的是在小行星撞击地球后几分钟和几小时之内先后发生了什么。小行星先是撞击到了墨西哥海岸，向大气中喷涌了大量气体和熔融物质，然后引起了一场足以吞噬地球大部分地区的大火。它的撞击坑（Scheme 1）位于尤卡坦半岛和墨西哥湾南部之下，多年来一直是科学界关注的焦点。毋庸置疑，行星撞击会引起巨大的海啸，但是德帕尔马先生怀疑位于撞击坑北部数千公里之外坦尼斯化石是由撞击引发的另一现象——假潮所造成的。

注：Seiche，湖泊或封闭及半封闭海域中水面的周期性振荡现象。在湖泊及封闭海区中，由于风及大气压力分布的变化及地区局部条件等原因使水域产生水体堆积，当该动力因素消失后，水面在重力作用下力图恢复到原来的平衡状态，随即产生振荡，水域两端水位交替升降。

 

Scheme 1. An artist’s rendering of the Chicxulub impact crater on Mexico’s Yucatan Peninsula from an asteroid that slammed into the planet some 65 million years ago.

 

Scheme 2. A standing wave (black) depicted as a sum of two propagating waves traveling in opposite directions (blue and red)

Also known as standing waves, seiche waves form in large bodies of water that are either steadily blown by strong winds or shaken by tremors. Mr DePalma and his colleagues propose that the asteroid impact shook Earth so forcefully that seiche waves as tall as 100 metres rose up in every large body of water across the planet, including the shallow sea near Tanis.

假潮是一种驻波，是大量水体被强风规律性吹拂或被地震周期性震动而形成的。德帕尔马先生和他的团队认为，行星撞击地球的力量如此之大足以在包括塔尼斯附近的浅海在内的每一片水域中引发高达100 m的假潮。

Further fossil evidence will be needed to prove the theory, but if Mr DePalma is correct then the inferno initiated by the impact was made worse by devastating walls of water everywhere. No wonder the dinosaurs threw in the towel.

要证明这一理论还需更多的化石证据，但如果德帕尔玛是正确的，那么这些遍布的毁灭水墙堪称是给撞击引发的漫天大火火上浇油。面对如此的劫难，恐龙们甘拜下风，走下历史舞台，也就不足为奇了！

注：

throw in the towel：认输 say uncle , give up the fight

[1] 90.5 WCBE.ORG. Nell Greenfieldboyce, Asteroid impact that wiped out the dinosaurs also caused abrupt global warming. 

http://www.wcbe.org/post/asteroid-impact-wiped-out-dinosaurs-also-caused-abrupt-global-warming

[2] Wikipedia. Seiche. Wikipedia website (2019) https://en.wikipedia.org/wiki/Seiche

翻译组： 

Helga，女，笔译民工，经济学人爱好者

Nikolai，子承父业，蛋糕厂员工，AKB49

Zoey，女，材料专业在读博士生，英语语言爱好者

校核组： 

 Yuki,  MPA专业大三 ，CATTI二笔 ，智性恋晚期

Alex,男，工科研究生，文学与科学爱好者，经济学人忠实读者

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观点|评论|思考

本次观点由新加坡国立大学Xingyi&Piggy一起完成

Xingyi，爱喝汤，爱钢琴，碰床秒睡的大能猫，NUS食品系

Piggy，爱吃鱼，爱跳舞，爱睡回笼觉的小能猫，NUS食品系

寂静的森林

In pushing other species to extinction, humanity is busy sawing off the limb on which it perches——Paul Ehrlich

1883 年，欧洲第二次工业革命正如火如荼地进行着。此时，捷克作曲家德沃夏克回到家乡，为莫尔河道两岸安静美丽的森林所激发写下了大提琴曲《寂静的森林》。曲中饱含了作者对自然的深深的情感，带着宁静与淡淡的忧伤。

空山鸟语，文学和音乐作品里自然的宁静常用鸟叫来体现。然而现实中的鸟叫声却日渐稀疏了。有相关报道，自十五世纪以来，已经有超过150种鸟类已经灭绝（Loehle & Eschenbach,2012）。14年的《欧盟自然状况报告》里也提到，欧洲近三分之一的鸟类目前濒临灭绝。国内没有相关的统计，但人类对鸟类的影响是真实存在的。除了广东人的存在，曾经轰轰烈烈的除三害也令麻雀以及长得像它们的鸟类罹难。

6600万年前，森林里的声音除了飞禽，还有着一些神秘的大家伙，其中就有称霸地球长达1.6亿年的巨兽 – 恐龙。关于他们的消失，小行星撞击是目前科学界最广泛接受的理由：一颗直径约10公里的小行星高速撞向地球，在（现）墨西哥尤卡坦半岛区域，冲击出20英里的巨大深坑，释放出约10亿倍广岛原子弹的能量。一时间地动山摇、海水熔浆肆虐、太阳被厚重尘埃遮盖、气温骤降、地球进入漫长的冬天。在这样一场生态环境大灾难面前，地球上超过3/4的生命被摧毁，包括恐龙。

但仍有质疑声表示恐龙也许在行星撞击之前就已消亡。发表该篇《美国国家科学院院刊》(PNAS) 文章的作者，罗伯特·德帕尔玛 (Robert DePalma)，在《纽约客》(New Yorker) 的采访中表示，除了PNAS文中提到的动植物样本，还有大量化石（包括恐龙骨、羽毛、蚁巢等）都仍在分析之中。如果这些结果能最终发表，那么它将成为“恐龙在行星撞击之时依旧存活”的强有力证据。不过目前为止，该次发现的化石与恐龙灭绝之间的关系仍混沌不清，且让我们先留存一个问号，关注后续发展。

恐龙大灭绝是一个出现在大量书籍电影里的事件。但其实在它之前，地球就已经历过四次大浩劫。每一次，星球上超过75% 的生命体都在短期（2百万年）内被抹杀殆尽，它们被称为“五次大灭绝事件 (the “Big Five” extinction events)“。每一次，陷入死寂的地球都需要数百万年的时间，自我修复，让物种得以慢慢复苏繁荣。

但灭绝不仅仅是古老又遥远的故事，如今，科学家已提出了“地球正走向第六次大灭绝“这一振聋发聩的警告(Barnosky et al., 2011)。研究指出，自人类文明出现以来，世界上动植物物种的灭绝速度，已远超过正常速率100 倍。据估计，目前，1/6鸟类、1/5爬行动物、1/4哺乳动物和1/3淡水软体动物物种，都在逐渐走向灭亡(Wake & Vredenburg, 2008)。而这一切，与人类的急速繁衍扩张、对资源无尽的索取滥用、以及对环境的肆意破坏，都有着脱不开的干系。

引用斯丹福大学生态学家保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）的一段话：“在把其他物种推向灭绝的过程中，人类也在忙着锯断自己栖息的那根树枝”。生态链环环相扣，单个物种的消失，便会引起一系列的多米诺效应。而当裂痕积累到一定程度时，人类赖以生存的整个地球生态系统，会如何的崩溃？而人类本身，又将何去何从？科学家预测，按照当下物种的毁灭速度，三百年以内，地球便有可能变回一颗死气沉沉、荒废的行星(Barnosky et al., 2011)。只不过，到那时，消失的恐怕不仅仅是动物和植物，还有亲手造就了这一切的物种，它们自诩智人之名。

一百多年过去了，《寂静的森林》里仍奏着淡淡的忧伤。愿寂静的森林的寂静不是死寂。

References

Barnosky, A.D., Matzke, N., Tomiya, S., Wogan, G. O., Swartz, B., Quental, T. B., Marshall, C., McGuire, J.L., Lindsey, E.L., Maguire, K.C., Mersey, B.. & Ferrer, E.A. (2011). Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived?.Nature, 471(7336), 51.

Loehle, C., & Eschenbach, W. (2012). Historical bird and terrestrial mammal extinction rates and causes. Diversity and Distributions, 18(1), 84-91.

Wake, D.B., & V.T.Vredenburg, V.T. (2008). Colloquium Paper: Are we in the midst of the sixth mass extinction? A view from the world of amphibians.Proceedings of the National Academy of Sciences, 105, 11466-11473.

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愿景

打造

独立思考 | 国际视野 | 英文学习

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