关于地球上造成恐龙绝灭的学说是这样的：由于一颗巨大的陨星、小行星或其他天体在六千五百万年前与地球发生碰撞，从而结束了统治地球达一亿六千万年之久的恐龙时代。
这样的碰撞还不一定是一次的现象。这种灾变地球上可能定期发生过多次，因而在地球生物史上造成了多次生物种类的大量绝灭。如果这是确实的话，那么关于生物进化的教科书（不限于古生物学的进化论）就必须重新改写。
虽然许多带头的古生物学家和进化生物学家目前接受了小行星碰撞的学说，科学界也普遍认为问题已经基本解决。但并没有到此为止，一些散见的评论仍然对这整个概念进行不断的挑战。
不但如此，目前这个学说还有一种使人不得不相信的趋势。每隔几个月，总有一篇新的文章提出新的证据加入到文献一览表中。使评论界吃惊的是其中大部分文章是属于支持这种天外陨星学说的。
举例说，加利福尼亚州拉乔&（La Jolla）市的斯克利普斯（scripps）海洋学院的科学家们发现，在恐龙死亡时的地层里存在有机物分子。这种分子在地球表面上是极为稀少的，但却相当普遍地存在于陨星和一些小行星中。
学说的由来
为了正确地了解发现的本质和论战双方的观点，我们必须首先知道产生这个学说的始末由来。
1980年，物理学诺贝尔奖金获得者、加利福尼亚大学柏克莱分校的路易斯 · 阿尔瓦莱兹（Luis Alva-rez）和同校的他的儿子地质学家瓦尔特（Walter）联合发表了他们的发现：在白垩纪末地球上发生过一次巨大的陨星陨落事件。他们在含恐龙化石地层的最高层发现——富含一种稀有物质的冲积粘土薄层。这一冲积层比恐龙化石地层新，而所含的稀有物质则是元素铱。对地壳的构成说来，铱的含量极微，但对天外物质如陨石和小行星来说，则比地壳含量大一万倍。而在这分隔白垩纪和第三纪地层的粘土交界层的上下沉积岩中却很少检验到有铱的存在。
由于在世界上截然不同的两处地点，在完全相同地质年代的粘土层中发现了同样的铱异常现象，于是阿尔瓦莱兹小组提出铭元素是来自天外的陨星。这颗陨星以足够大的力量与地球发生碰撞，使铱气化而扩散到全球范围的大气层中，然后沉降到地面上，与沉积岩一起进入地层中。
更令人触目惊心的是：该小组提出，在碰撞发生时，扬起的巨大尘埃足以遮天蔽日，阻止植物光合作用的进行（有人提出，同时会使地球进入冰期）。他们推算，碰撞的陨星直径大约可达6英里（注：约10公里）。
学说受到的挑战
自1980年以来，世界上已发现有八十多处具有上述铱异常现象，其中包括深海的岩心。所有发现铱异常的地层都处于同一地质时期。
但是这一天外陨星学说受到了各种非难，其中一个重要的疑点是铱可能来自地球深处，火山爆发时，铱被带出地面而散布到大气中。因为火山喷发物中可能含有银。例如，据检验，夏威夷的基洛依（Kilauea）火山喷出的气体含有痕量的铱。
现在，前面提到的斯克利普斯海洋学院的新发现就排除了上述解释的可能性。化学家巴德（Joffrey Bada）和李（Nancy Lee）发现同一交界层中富含地球上实际不存在的一种氨基酸（当然火山喷出物也绝对不可能含有的），而这种氨基酸连同其他有机化合物存在于天外的含碳陨石中。
各种已知的生命形式的蛋白质分子约由20种氨基酸所形成。其中一种巴德和李检验出的叫做α - 氨基异丁酸，过去已知只存在于两种稀有的细菌中。由于这种氨基酸和铱混合存在于交界层中，巴德和李怀疑它来自外层空间。而与地球碰撞的6英里直径的陨星就是含碳陨石。
早在巴德和李的发现之前，许多进化论学者就已宣布支持陨星碰撞的学说，他们想象就因这样一次碰撞，或因一大群陨星与地球的多次碰撞，从而触发了一次地球冰期。这一突然变化——根据倡导者的观点——引起了地球历史上最大一次生物的大量灭绝。
更有重要意义的是，使科学家们逐渐相信，这种突变性的大量灭绝并非偶然一次而已，而是一种周期性发生的现象。它对于生物的进化，比之于其他因素，起着更为重要的作用。
从地质化石中，已发现多起大量灭绝事件。从中可以找出还没有为科学界普遍接受的规律，这就是这种大量的灭绝每隔二千六百万年发生一次。
如果碰撞学说成立，则可以认为恐龙的绝灭仅仅是一次简单的偶然性灾变，而不是由于其他原因使它们生存不下去。恐龙已统治了地球一亿六千万年，如果不发生这次灾变，是否还会旺盛地生存下去直到今天呢？殊不知没有这次灾变的话，在地球上我们仍然是见不到恐龙的。这是因为，首先由于这次灾变结束了恐龙的时代，而开始了灵长目动物和哺乳动物的进化，没有恐龙的绝灭，也没有今天人类的产生；其次是当时恐龙大多生活在热带，而后世界气候转变为长时期的严寒，足以使恐龙生存不下去而绝灭。
大量绝灭对生物进化的意义
没有一个人知道碰撞后，天空黑暗和寒冷的“冬天”持续多久。可能为几个星期，也可能在混沌和环境崩溃下持续了几千年。不论是那种情况，其结果都是把世界上许多地方的生态结构破坏殆尽。当自然界条件有了改善以后，活下来的物种有了比以前更为广阔的发展机会。旧世界随机突变产生的变种个体迅速死亡，而现在大量发生的新品种却有了生存繁殖的各种条件。
由于这一效应，大量绝灭的作用可视作新进化论中一个重要的环节。
在高尔德（Gould）著的《自然界历史》一书中说：“大量绝灭的性质，比以往我们所知道的一切，更加频繁，更不寻常；就其消灭的数量而言更加强烈；而比之于通常的生物灭绝，则更为不同。任何关于生命历史有说服力的学说都应当把大量绝灭一事作为该学界中特殊的关键性事件”。
高尔德是“间断平衡学说”的创始者，该理论说：世界上的大部分物种是在进化变革的过程中迅速发展形成，然后长时期保持稳定的。这一学说必须用不同时间分别发生的大量绝灭现象予以补充。
根据高尔德的说法，间断平衡是两次大量绝灭之间的普遍规律。“在正常时期为间断平衡所积累的物种基因，可因大量绝灭而割裂、拆卸、复原和分散”。一旦大面积的生态结构被破坏以后，生物进化中受到较少灾变的过程就占领、充实了整个自然界。
大量绝灭提供了迅速进化和创造全新生命形式的舞台。像印度破坏之神锡瓦一样，大量绝灭是一通过破坏和新生的连续循环而进行创造新物种的过程。因此，大量绝灭虽然毁灭了恐龙，但也正是因为在二亿二千五百万年前二叠纪的一次早期大量绝灭（或多次绝灭）结束了两栖类动物占统治地位的时代，才使世界上恐龙得以兴起和繁衍。
周期灾变学说及其种种假说
根据重复大量绝灭的论断，在1984年产生了周期灾变的学说。芝加哥大学的古生物学家拉普（David Raup）和小赛普科斯基（J. John Sepkoski，Jr. ）收集了过去二亿五千万年所有具有可靠时间记录的文献上记载的绝灭事件，用计算机分析后，发现绝灭的发生率不是常数，其起、伏共有12个峰值，其中8个峰的间隔周期非常接近二千六百万年。
为此，拉普和小赛普科斯基提出有某种大自然的规律性过程在起作用，即有某种自然力以难以置信的长周期作用于地球，产生循环的大量破坏作用。由于地球本身不可能有如此长的周期，许多科学家转向宇宙寻求答案。
天文学家的课题
于是产生了所谓“妮梅西斯”（Nemesis）的假说，这是一颗虚设而见不到的太阳伴星，以希腊神话中复仇女神的名字命名。加利福尼亚大学柏克莱分校的戴维斯（Mare Davis）和密勒（Richard Miller）以及普林斯顿大学研究生院的胡特（Piet Hut）假设说，有一颗名叫“妮梅西斯”的太阳伴星具有椭圆形轨道，每隔二千六百万年接近一次太阳系，而带来了一阵陨星雨。天文学家相信在冥王星轨道之外，有数以亿计的小行星绕日运行，当这颗伴星与太阳接近时，所发生的引力足以将这些小行星拉出轨道冲向太阳。因此，每隔二千六百万年左右就可能有一个或多个巨大的陨星接近和击中地球。
但最近胡特认为，具有这种轨道的太阳伴星）其远日点将距离太阳2.5光年，如此大的距离将由千引力松弛在十亿年内被拆离太阳系。所以，许多科学家认为“妮梅西斯”存在的机会是微小的。不过，胡特仍认为他的假说可能成立。
另一个假说是西南路易斯安那州大学的惠特曼（Danial Whitmire）和马梯斯（John Matese）所提出，他们说有一颗行星x（未发现的太阳系第十颗行星），它的轨道可能通过小行星，其椭圆形轨道不断发生变化，每隔二千六百万年穿过一次小行星轨道，将小行星引出而送向地球。
这一假设在理论上也难自圆其说。多伦多大学的特里梅恩（Scott Tremaine）说，如果一颗行星质量大到足以将小行星带清除出一道空隙，就能吸引更多的远距离小行星填补这道空隙。除非小行星带保持着一道空隙，否则不可能突然掠过小行星带触发一阵陨星雨。
第三种假设是纽约市的航天和航空管理局戈达德研究所（Goddard Institute）的拉姆皮诺（Micheal Rampino）和斯托塞斯（Richard Stothers）所提出的。他们认为太阳系围绕着银河系的中心而旋转，每隔三千三百万年穿过一次银河星系的中心平面。因为银河平面具有较密的弥漫气体和尘云，当太阳系和地球穿过时，其综合的引力会招来许多陨星。
但是这一假设又一次遭到反驳。哥伦比亚大学的撒迪厄斯（Patrick Thaddeus）和查南（Gary Chanan）说，这些尘云分布得如此辽阔稀疏，使太阳系不可能在穿过平面时，向一个方向产生明显的引力。此外，有些科学家认为三千三百万年周期与二千六百万年相去甚远，其间没有一点相关性。斯托塞斯估计陨星云的范围确是很窄，因此最新分析把周期放在三千万年。
因此，关于周期性的陨星雨的问题至今没有作出完全令人信服的解释。许多天文学家和天文物理学家几乎和进化论学者一样，近乎徒劳地以发现新证据和作出新的计算来代替一个个原有的假设。当一个或多个概念已找到新的支持者时，又冒出一个可接受的新概念来替代它，甚至出现一个全然不同的新理论。
种种疑问
现在又回到地球上。恐龙绝灭之谜继续把古生物学家和其他方面的学者卷入到一场论战之中。
也许最反对天外陨星碰撞学说的人是坚持不承认有大量绝灭事实的一批古生物学家。
弗吉尼亚科技学院的麦克林（Dewey Mclean）说：“我看不存在大的灾变的”。他认为从白垩纪开始，就逐渐加快种属绝灭的速度，仅在白垩纪和第三纪之间出现一个高峰，而到第三纪中下降到更正常的速度。麦克利恩坚持他的模式适用于恐龙，不过最后的恐龙是在进入第三纪以后不久迅即绝灭了。
麦克利恩推论说，如果绝灭是逐渐发生的，那么产生绝灭的原因也是逐渐起作用的。他认为，绝灭的原因不是一次碰撞，而包括逐渐频繁的火山爆发，喷发出大量的二氧化碳千大气中，产生温室效应阻拦日光由地面反射返回空间，使白垩纪与第三纪间地球显著变暖。
麦克利恩说，温暖的气候干扰了恐龙蛋壳的形成，使蛋壳变薄而最后蛋壳消失了。
但初步发现，只有一种恐龙的蛋在白垩纪末期变为薄壳。这对其他种属说来不一定适用。所以大多数古生物学家不同意这个假说。
另外一些相信恐龙逐渐绝灭论的科学家如Notye Dame的利格贝（Keith Rigby），他们接受天外陨星说，但相信这不是恐龙绝灭的唯一原因。他们在蒙大那州恐龙化石中发现白垩纪和第三纪交界前的几百万年已出现恐龙品种和总的数量减少。最大的转折点发生在所假定的大量绝灭前的约一千万年，在绝灭前的若干年，已有一半至三分之二的恐龙种类早已从化石记录中消失。
但是其他科学家注意到地层中逐渐减少恐龙品种的信息是不可靠的。例如，芝加哥大学的杰勃隆斯基（David Jablonski）说，这种不可靠的信息可能出自大量绝灭前自然界环境变迁的结果。他注意到大量绝灭后总随着长时期的海平面下降。这就关系到气温的变化使许多生物品种难于生活下去。而且，他观察到也可能出自化石保存面积缩减所产生的后果。
骨骼、蛋壳和其他化石都是保存在水相或海相的沉积层内而形成沉积岩的一部分的。当海平面下降时，可供沉积的水域面积缩小了，即使这些生物品种仍然生存着，但作为化石被古生物学家发现的机会却少了。
杰勃隆斯基发现有许多物种的化石在海平面下降期间没有在地层中出现，但当以后海平面又复上升后，又在沉积岩中重现。
因此，许多品种似乎在假定的天外陨星碰撞时很早以前就已绝灭，事实上却很好地生活着，就是没有留下任何足资证明的痕迹。在这段地质空白间段中绝灭的生物，认为可能是逐渐绝灭的，也可能在碰撞的瞬间大量绝灭的。
支持碰撞学说的新证据
地层的变化甚至比早期的报导更富有戏剧性。就在最近，芝加哥大学的科学家们就发现了证据说明碰撞所产生的热量引起巨大的火浪足以燃遍地球的大部分。
发现的证据是在白垩纪和第三纪地层的交界层内有不寻常的高密度烟炱颗粒。这种烟炱是绒毛状的碳元素颗粒，已知来自森林大火的产物。这种碳颗粒业已在互相远离的地区如丹麦、西班牙和新西兰等地发现。据发现者安达斯（Edward Anders）、沃尔巴契（Wendy Wolbach）和刘易斯（Roy Lewis）计算交界层含有的烟炱量比之正常个别的森林大火积累的烟炱量、大10，000倍。要产生这许多烟炱，需要把地球上的植物全部烧尽。
据芝加哥小组计算，如果地球被一颗直径为6英里的陨星所击中，碰撞产生的热量将把白热化的岩石气化质点散布到800英里，甚至1200英里方圆范围之内，使整个区域燃起熊熊大火。
他们在1985年10月11日出版的《科学》杂志内写道：“这种大火一旦燃烧起来，能燔及全洲，所产生的大风能把烟炱扩散到全世界”。
现在还不是每个人都接受世界是如此突然地变化，使恐龙在这一次打击中绝灭的概念。利格贝说，在铱沉积层上面的地肩中还发现过恐龙化石，其中包括从13种不同的恐龙种类中分出的散见的牙齿。如果这确实是该恐龙死亡时原始沉积的地层，那么就足以证明某些恐龙在碰撞后还继续生存下去，虽然生存的年代不是太久。
但其他化石专家们对利格贝声称的收获表示怀疑，他们观察到这些化石并不总停留在初次沉积的同一地层内。地壳变迁可能使古老化石地层隆起压在近旁新地层的上面，侵蚀作用可能把化石洗出而又沉积在新地层的顶上，然后沉积作用把这些化石覆盖起来，看上去好像是由新地层同时期产生似的。
为此，古生物学家常常对孤立的骨或牙齿化石的起源抱不信任态度，因为这些化石可能通过上述过程从骨架的其余部分分离而来。如果一个动物个体的全部骨骼在同一地层发现，则就更可能是虽经地质变迁但并没有从原有位置挪动过的化石。
还有没有解决的问题
麻烦的是柏克莱分校的克莱门斯（Willian Clemens）关于在阿拉斯加州北坡发现的角龙骨骼的最新报告。该处至少为白垩纪时期的远北方。这个发现提出恐龙早已有某种方式适应（或许是冬眠）高纬度下长而黑暗的冬季。克莱门斯认为当时兽类能在陨星碰撞产生的冬天里生存下来。
但是甚至倡导大量绝灭论的评论家对这个发现也感到棘手。利格贝是其中的一个。他说，不能想象恐龙怎么能在这个纬度下生活，即使没有碰撞效应产生，恐龙到了冬天到哪里去生活？这是一个难题。
如果对恐龙这样一个大的争论问题很快地解决了，这在科学史上将是极不寻常的。科学问题从来不会如此轻易突破的。当个别科学家以极大的热情为他自己的见解辩护时，科学的真正进展却通常是靠收集双方长时期积累的证据，最后产生一个占优势的学说。即使如此，也常常会出现一些站在主流之外的死硬派。
自从阿尔瓦莱兹小组首先提出他们的发现六年以来，已在许多领域的部分科学家中间获得令人注目的引用。其中包括一度远离古生物化石的研究领域。
现在已有迹象，研究工作正在深入到不仅证实恐龙绝灭的碰撞假说，而且将解开天外陨星力改变地球的生物史所作用期性贡献之谜。
目前已初步确认，已在相当于五次其他大量绝灭的沉积层中发现有铱异常现象。在始新世末期有一层很强的铱层，但是这时候生物绝灭现象是很微弱的。中国的科学家们发现二叠纪末期有最大量的生物绝灭现象，但铱的证据尚有疑问。波兰小组发现一个相当于中期和上期侏罗纪间的大量异常绝灭。澳大利亚小组发现在泥盆纪末期有一次大量绝灭。
如果以上成果中一个或多个能达到无懈可击的程度，那么要推翻天外陨星碰撞和大量绝灭之间的联系就将是非常困难的了。
二千六百万年周期假说的创导者拉普（Raup）说，这些问题提供许多使人思考的机会，其中每一个问题都是有讨论余地的。
讨论是科学进步的发动机。我们有许多理由去认识，地球生命史上一个最大的秘密正在趋向解决。
[Science Digest，1986年5月]