六千五百万年前，大约有70%的物种死亡了。目前许多古生物学家认为，造成这种灾祸尚有许多不解之谜。

长期以来，人类的生活一直伴有小规模的灾害，但是近四十年来，由于核武器的屠杀，整个世界存在着导致许多生命形式有可能迅速而广泛覆灭的威胁。由于核战争，人类可能很快被毁灭，地球上的生物也几乎无法生存，最后只有几种植物、昆虫、爬行动物和深海生物可能继续生存下去。

我们很难想象这样的灾祸及其后果。人类还没有经历过与此可比拟的灾祸。我们可以理解诸如战争、地震、水灾、火山爆发，以及大风暴之类的小的局限性的灾难。但是我们却从未经历过一场突变的、全球毁灭性的灾祸。

这种全球毁灭性的灾祸似乎已经发生过。自从古生物学家开始记载地球上的生命史以来，他们就研究这种灾祸。这些毁灭性事件最多持续了数千年乃至近一百万年，这段时间对于四十亿年的地球史来说只是一瞬间。在这些年代里，绝大部分的生命形式被绝灭了，它们被差别很大的新的生命形式所替代。

一层层由水冲刷下来的泥沙的不断沉积，和受到上部沉积物挤压使之逐渐变硬所形成的沉积岩中，遗留下来的动植物残骸（即化石）能清楚地证明这些绝灭现象。这些沉积岩从三十五亿年前一直延伸至今。古生物学家用计算岩层中放射性同位素衰变速率来测定地质年代。他们根据化石和岩谱（rock record）底部和顶部的相对位置来确定年代。

一般来说，最古老的岩层埋得最深。几英尺厚的岩层可以代表一小时或几百万年的沉积过程。从海底采来的岩心到山川高处的矿床，到处都可以找到沉积岩。当岩层形成时，这个时期的生物残骸就保存在这些岩层中。甚至在同一的沉积岩序列内，化石可以代表干燥的陆地环境的动植物，或者是浅水的珊瑚礁，或者是深海孳生地，并且告诉我们地球的环境始终不渝地发生着变化。不论是大动物的骨骼、植物的孢子、细小的海生动物的贝壳，甚至是软体动物模糊的形态或痕迹，化石本身能够帮助古生物学家了解生物的整个生活史。

例如，某一种动物在沉积岩中被保存了几百万年。相继的岩层也可能包含有同种的动物。但是在上面的若干层，如果古生物学家在相同年代的岩石中到处都找不到这种动物的化石，那么这种动物很可能是绝灭了。陆生的和海生的多数动植物，从单细胞的原生动物到高级脊椎动物，在相同的年代里都绝灭时，古生物学家认为这是生物灾祸的证据。

约在六千五百万年前发生的生物大灾祸，比任何其他的这类事件、引起更多的科学研究和公众的关注。我们感兴趣的原因之一是，这种绝灭活动范围广，发生的时间大约在白垩纪末到第三纪初，称为C－T界限，恐龙就在这个时期绝灭。这些庞然大物在地球上曾经称霸了一亿三千五百年。

从气候变化到星外宇宙活动曾提出了几十种假说，企图解释白垩纪的绝灭活动。1979年，伯克利加州大学地质学家沃尔特 · 阿尔瓦雷斯（Walter Alvarez），他的父亲物理学家路易斯 · 阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez）及其同事在劳伦斯 · 伯克利（Lawrence Berkeley）实验室宣布：他们在一层粘土层中发现铱、锇和其他稀有元素含量异常高，这恰恰发生在丹麦、意大利和其他国家的一些地区的C－T界限。这些元素在构成地壳的岩石中含量很高，而且它们与陨星中所测到的含量相一致。阿尔瓦雷斯小组提出，它们是由巨大的陨星与地球碰撞所产生的。他们认为，这次碰撞把灰尘和碎星片带到了大气层，可能使照射到地面的太阳光显著减少，时间长达十至一百年之久，最后造成白垩纪的绝灭现象。靠阳光生长的绿色植物死亡，接着造成食植物的动物大量死亡。随后肉食动物失去赖以为生的食物也死亡。在海洋里，从最小的称为浮游生物的单细胞植物，沿食物链到肉食动物，它们也顺着相同的模型濒于绝灭。

这种学说似乎为某些观察家提供了白垩纪灾祸发生的原因。阿尔瓦雷斯小组的发现表明，C－T界限确实发生了不寻常事件，它可能来自地球以外的宇宙空间。如果把它看成是广泛的绝灭的唯一原因，或许是许多原因中的一个？答案有待于进一步考察分析化石的证据。

白垩纪绝灭的历史还不完全清楚，部分地是由于所报道的绝灭资料模糊不清而无定论。科学家们往往根据不完备的化石记载假设，曾经在白垩纪的最后五百万年期间存在的已知灭绝的生物，认为一直存活到C－T界限才绝灭。最近的研究表明，对许多生物来说，这是虚假的。而且，许多研究没有把大量的、各种各样的群体，包括恰好在绝灭前的许多物种，与那些已经处于退化的群体相区别开来。

约占所有物种70%的生命形式，在白垩纪期间都消灭了，它们有某些植物群体、恐龙、海生爬行动物、多触须菊石亚纲、箭石类头足纲的乌贼、蛤类、螺类，小钙质的浮游微生物和单细胞浮游生物，它们是海洋食物的重要来源。许多热带的浅水礁化珊瑚、类珊瑚蛤类动物——厚壳蛤类也都绝灭了。世界各地都已发现直到大规模绝灭事件时的这些群体的化石。C－T界限的另一方面也曾发现类型完全不同的动物。有些白垩纪群体，如珊瑚类生物和钙质浮游微生物，在接近或到达进化史的高峰时就濒于绝灭。其他群体诸如恐龙和菊石亚纲等相对较少的物种的化石被发现在界限期，并说明它们绝灭的年代正处于日益衰亡的时期。

在大多数地区，C－T界限线本身是明显的。沉积岩单区带不到1米（39英寸）厚处，通常标志着白垩纪时期的结束和许多生物的绝灭。这是否说明生物大规模死亡呢？并不经常能说明。因为在世界上的许多地区，C－T界限也以地质学上的不连续性为标志的，即沉积物在岩石类型中表现着，明显的变化。还有证据表明，自然风化作用使三百万年的化石记载遭到破坏。地质结构（山的形成）和火山爆发也与陆地建造的界限有联系，这样化石也无法被保存下来。在某些深部海域，一层很薄的粘土层出现于C－T界限。阿尔瓦雷斯小组正是在这粘土层中发现含量高的稀有元素。

地质学记载进一步表明，在白垩纪最后五百万到一千万年，海洋环境和陆地环境严重地恶化了。此时海平面下降了几百米。靠近陆地的浅海和内海干枯了，许多海生生物的最好栖息地消失了或者范围变狭窄了。陆地环境从恒定的、湿润的和温和的海洋性气候变成了多变的、干燥的和寒冷的大陆性气候。温带面积随着热带面积的缩小而扩大。这些变化给植物和冷血动物带来了巨大的影响。海洋也发生了很大的变化，分析贝壳和钙质沉积物指出，在白垩纪后期海洋温度下降，近白垩纪末期和第三纪初海水温度在1° ~ 3°C（1.8° ~ 5.4°F）范围内急剧波动。

明显的地质学证据表明，在白垩纪最后一千万年所发生的各种环境的变迁与生物逐渐绝死密切相关，而以往曾经有人认为这些生物是在白垩纪末突然消亡的。许多生物学的和环境的变化都在最后灾祸出现之前发生的。在某种意义上来说，地球的生命力经过这样长期的变化而被削弱了——自我伤害。

环境变化还产生另一后果。海平面下降后，陆地上或靠近陆地的岩层经过自然风化，使白垩纪后期和第三纪早期的许多化石记载遭到破坏。在C－T界限前后几十万年至五百万年之间，几乎90%的已知岩石序列出现间断现象。由于自然风化作用使早年逐渐的和间歇性绝灭现象的许多记载遭到破坏。这些证据的丧失大大地夸大了灾祸的严重程度。

已经发现有十个左右保留着完整的或接近完整的C－T界限的岩石序列，人们可以在这里进行研究。在西班牙、意大利、墨西哥、海地、北非所发现的这些序列几乎都是热带和亚热带的有钙质残骸的海洋浮游微生物。人们认为，庞大的生物在白垩纪末突然绝灭，它们的化石很少，实际上在C－T界限下面可以立即找到它们。在白垩纪最后一万年到十万年之间，只有生活在海平面上的钙质浮游微生物处于进化史的高峰期而骤然绝灭。生活在世界海洋水平面上的无钙质浮游微生物却很少变化。

1965年，德国慕尼黑大学的古生物学家迪特里希 · 赫尔姆（Dietrich Herm）首次详细地研究了西班牙苏马亚（Zumaya）附近的完整岩层序列，这里典型地记载了热带海洋的绝灭过程，并为绝灭起因提供了很重要的线索。科学家们还没有发现C－T界限以下一米深地层，即几十万年前，中部和底部水域有庞大动物的化石，这提示海洋的生命从底部向上逐渐死亡。苏马亚化石记载表明，大约经过二百万年的时间，中部或底部水域的海生生物，如菊石亚纲逐渐绝迹了，而浮游生物群体仍保持正常。苏马亚地区的钙质浮游微生物显然是在C－T界限突然绝灭的。这代表白垩纪末记载的唯一真实的灾难性绝灭的事例。古生物学家们在巴西（Brazil）等地的岩石中的发现与此相类似。

因此，生物灾祸和逐渐绝灭两种类型具有最好研究和最完整的C－T界限序列的特征。其实，只有温水钙质浮游微生物发生灾祸。许多大的生物在灾祸事件前一百万年到数百万年就开始逐渐衰亡了。

在白垩纪持续一百万年到三百万年的许多地区，发现几乎所有的白垩纪珊瑚类生命的证据都表明它们是逐渐消失的，而通常认为这些珊瑚类生命是在C－T界限突然绝灭的。白垩纪晚期，海平面下降使许多浅水珊瑚栖息地干枯，并且受到自然风化的作用。可是，在牙买加和西班牙发现的许多完整的白垩纪珊瑚岩石序列证明，白垩纪末的一百万年至二百万年珊瑚类生命力显著衰退。一般来说，它与苏马亚海底正常生物的死亡息息相关。除此之外，只能找到几种珊瑚类生物。

在热带地区甚至还不能明确判定白垩纪绝灭活动。芝加哥大学古生物学家托马斯 · J. M. 舍夫（Thomas J. M. Schopf）在1981年所编写的资料表明，在白垩纪结束前至少二百万年，恐龙在热带和亚热带地区都已消失。只有在北美洲和西欧还长期存活着个别种类的恐龙，它们直到C－T界限才最后消灭。就科学家目前所知，热带陆生植物在C－T界限期间并没有发生很大的变化。

生活在温水域的物种只有一定程度的消亡。例如丹麦、格陵兰，以及美国大西洋中部海岸，许多软体动物都度过了C－T界限，多数群体的数量和种类几乎没有受到损失。南半球温带的海生生物似乎也是一样的，这是俄亥俄州州立大学的古生物学家威廉 · 津斯马斯特（Willian Zinsmeister）根据1981年从南极地区所得的资料归集起来的。在欧洲西北部C－T界限的岩层（世界上最富有的和最好的研究的）表明，这里物种的消亡只是达到低级和中级水平，在C－T界限前后都有相类似的生命形式和栖息地，只有钙质浮游微生物在温水域中是突然绝灭的。

比较全球的证据发现，古生物学家们在对生物灾祸发生的假说中，没有考虑到某些令人吃惊的情况。C－T界限绝灭现象在全球上的情况也并不相同。绝灭的严重程度似乎随赤道向两极逐渐减小，甚至钙质的浮游微生物也是这样。白垩纪后期，只有在赤道的许多物种它们在进化的高峰期才绝灭的。所有这些绝灭的生物都有一个共同的因素，即它们的全部或部分的生活周期是在海水温暖的上层度过的。这提示，热带或亚热带海洋上层水域中所集中的一件或多件事件，可能导致白垩纪绝灭的最后灾难。

早期，人们试图解释白垩纪末的生物危象集中在几个主要原因上。从化石记载可以清楚地看到，由于海平面下降造成栖息地的消失以及气候的恶化。还有一些解释认为，由于海生和陆生植物（食物链的基础）的大量死亡和海水化学成分的变化，使地球生态系统遭到破坏。

食物链的破坏是群体绝灭的一种试探性解释，认为由于浮游微生物的绝灭引起靠此为食的高一级动物的死亡。遗憾的是，白垩纪的绝灭是另一种方式。因为在海洋食物链中处于较高级的多数生物在浮游生物消亡前就已经绝灭或几乎死光了，它们包括捕食动物、较小食肉动物和高级食植物动物。此外，C－T界限区域的详细研究表明，实际上浮游生物的总量可能很少发生变化。随着钙质浮游微生物死亡，它们几乎被有相同数量的其他种类的浮游生物所取代。

有些专家也提出，陆生植物许多群体绝灭后，恐龙就会饿死。然而，华盛顿特区史密斯索尼（Smithsonian）学院的古生物学家利奥 · 希基（Leo Hickey）证实了显花植物在此期间只有很少变化，而这种植物是恐龙的主要食物。

有些生物学家指出，地球上的海洋由于其循环的变化而损失了大量的氧气。这种变化是由地球表面的陆地运动和气候飘移显著减缓深海循环所致的。例如，地球气候变暖可以减少世界海洋南北之间的温差。这样，使两极海洋表面富含氧气的水不能冷到足以沉入该区域的海底。这就大大地减少了海底潮流，从而减少氧的供给。

在白垩纪结束前的一 ~ 二百万年，由于氧气供给减少，造成海底环境的显著变化。含氧量少的海水逐渐向上扩散。例如，在白垩纪最后五十万年，海洋中部水域的生物大大减少。缺氧水的扩散和海平面下降是海生生物广泛绝灭的重要因素，但不可能仅仅是这些因素，因为在水深200米（650英尺）的近海岸温水中生活的海生生物，在C－T界限只受到较少的影响，而且许多浅水生物都生存了下来。

用碳和氧的同位素分析贝壳和钙质沉积物的化石所得到的温度资料表明，大约在C－T界限，海洋的温度骤然下降。有些地质学家认为这可能是绝灭的因素，特别是对温度敏感的恐龙和温水生物。海洋水温普遍下降了1 ~ 3°C。最重要的温度变化可能是在2 ~ 4°之间的短期波动，这在绝灭事件的前前后后共持续了一百万年到二百万年。但这些变化本身并不足以引起一场真正的灾祸。

因此，还没有有力的证据证明，陆生和海生生物绝灭的种种假说中，那一种是绝灭的唯一的主要原因。但是这些假说都认为，在白垩纪最后几百万年里，同时发生广泛的环境变化，使动植物逐渐消亡。总之，这些作用可能深刻地影响地球上的生命。许多古生物学家所赞同的学说是，一切形式的环境衰变造成白垩纪生物的许多主要群体的绝灭，同时也使其他群体削弱，不论发生什么，最后结果是使这些群体，包括钙质浮游微生物濒临绝灭。

然而，我们怎样解释在C－T界限海洋钙质浮游生物的灾难性绝灭和其它生物的最终灭亡呢？许多科学家提出了星外宇宙的起因。有些人认为，在接近或到C－T界限，太阳耀斑或附近的超新星（即爆炸的星体）将其量达到致死剂量的射线投射到地球。加拿大渥太华国家博物馆古生物学戴尔 · 拉塞尔（Dale Russell）是辐射假说的主要倡导者，他强调超新星射线是灾难性绝灭的主要原因。

大量射线的照射后，我们期望能找到同时绝灭和广泛遗传性损害造成幸存生命形式中突然改变和畸形的各种各样生物。没有深水保护的陆生动物和浅水生物所受的影响最大。然而，绝灭的形式不能反映这一预言。白垩纪的绝灭现象在多数陆生和海生生物中是逐渐发生的，但对陆生生物影响较小。经过C－T界限许多陆生植物和浅水无脊椎动物几乎没有发生什么变化。

阿尔瓦雷斯小组提出的在白垩纪末大流星或行星与地球碰撞是最新的星外学说。按照阿尔瓦雷斯小组学说，一个直径约10 ~ 15公里（16 ~ 24英里）的物体撞击海面，形成高达数公里的大浪潮，后者袭击了低海拔地区，使潜在毒性的无机物污染了大面积的海洋。此外，星体碰撞和爆炸物质和海底物质形成了一个大雾层，在地球表面覆盖达数月甚至数年之久，使阳光和辐射热不能到达地面。

但是，地质化学上的证据（C－T界限铱和其他元素的含量）是流星碰撞的唯一的证据。至今还没有发现大陨石坑及其遗留物来反映这个大浪潮。化石记载本身对这种学说有很大的抵触，化石表明在白垩纪末期多数生物的消亡，并不只是瞬间的绝灭。Hickey的观察有着同样重要，即陆生显花植物在白垩纪末期并没有受到严重的影响。如果太阳光长期不能照到地面，势必会影响这些植物。根据现有的大量证据，这种陨星学说可以被摒弃了。

但是，我们不能否认，在C－T界限异常的化学物质增加，是星外空间活动的痕迹。瑞士苏黎世理工学院的地质学家肯尼思 · 许（Kenneth Hsu）提出了另一个解释。他认为地球当时可能受到彗星撞击或穿过了彗星的尾部。这可能成异常的化学物质的增加，虽然没有导致瞬间的绝灭，但也许使地球生命部分地受到冲击。

还有证据表明，地球的陆地环境和海洋环境是逐渐恶化的。任何单独的偶然事件，不论是彗星、陨星，还是星外宇宙射线的突然出现，确切地说，它们可能只是导致灾祸的最后的导火线，而将已经衰退的群体引向灭亡。

白垩纪的绝灭现象就像一段不走运的可怕时期持续了几百万年。遐想一下掷骰子游戏或两点游戏（snake eyes）所转出的总是输点。由于海平面下降、气候变化和海洋中氧气稀薄使生命难以生存，这样使白垩纪末生活的生物，如同两点游戏一样，转来转去总是走厄运。最后的残局是陨星或彗星与地球发生碰撞过程。

[Science Year，1982年]