6600万年前,一颗直径10公里的小行星撞击地球,其威力连百万枚核弹都望尘莫及。如此飞来横祸引起地震、海啸、森林大火以及火山的高度活跃,扬起的尘土遮天蔽日。辉煌的恐龙王朝被这一连串剧变终结,仅剩下一支后裔幸存至今——鸟类。鸟类起源于1.65~1.5亿年前的侏罗纪时期,是兽脚类恐龙的后代,至今仍有超过10000个现生种广布全球。
人们也许会好奇,同样是经历了小行星撞击,凭什么恐龙灭绝消失,鸟类反而繁衍昌盛了呢?
实际上,这是一个误解。人们往往忽略了这样一个事实:白垩纪末期的大灭绝也造成了部分鸟类的绝种。其中,只有“今鸟类”(Neornithes)这一类群熬过了生物大灭绝事件。那么,今鸟类为何能一枝独秀地幸存下来?学者们有各种推测,这其中包括了快速生长素率假说、高代谢率假说。
还有研究认为,这要归因于今鸟类拥有更强大的肌肉骨骼系统,以及它们的喙部更适合吃种子。而Current Biology杂志最新的封面文章则指出:地栖生活也许才是这些鸟类躲过灭绝的真正原因。
在我们的印象中,多数鸟类的生活是和树木分离不开的。但是发表上述封面文章的巴斯大学等机构的研究团队则发现,在地球遭受行星撞击后,鸟类几乎“无树可居”。小行星撞击地面的瞬间,光是冲击波就铲平了方圆1500公里的森林,高温更造成大火蔓延。雪上加霜的是,灰烬所带来的酸雨、粉尘所带来的日光遮蔽,最终引发了植物生态系统的崩盘。而该研究团队进一步指出,此次森林灾难不仅是全球性的,更维持了将近一千年的时间。
他们之所以敢下如此结论,其证据来自孢粉化石。孢粉,指的是植物的孢子及花粉。不同种类植物的孢粉形态殊异,好比人的指纹一样。植物体大多非常脆弱,能形成化石的少之又少。但是孢粉有着坚实的外壁,易于形成化石,且数量众多。举例来说,欧亚槭的一朵花里就含有约9万粒花粉,林山毛榉甚至超过了63万粒,数量极为惊人。所以,在植物死亡消失后,我们根据岩石中遗留下的孢粉化石,就能反推出当时的植被面貌。
此外,它们的分布非常广泛。从热带雨林到寒带苔原,从高山、湖泊到海洋,孢粉化石如尘土般无处不在,这样的丰富程度让孢粉完全能适用于定量统计。
因此,该团队远赴美国、新西兰等地,搜集了世界各地生物大灭绝时期岩层的孢粉数据。鉴定结果显示,在小行星撞击后很长一段时间里,各地岩层中保存的孢粉构成出奇地相似,其70%以上的孢粉化石都来源于两种蕨类植物。
而裸子、被子植物则处于衰退状态,遗留下的孢粉很少,直到千年之后才开始复苏。这种由蕨类植物主导的植被组合有个专门的名字——灾害植物群。今天,在火山爆发后的夏威夷也能看到蕨类植物灾后称霸一地的光景。我们知道,蕨类植物普遍低矮,而在裸子和被子植物中多见比较高大的树木种类。这意味着,在灾害植物群延续的一千年时光里,可能全球的鸟类几乎都找不到合适的树梢栖息。
既然没有像样的树林,树栖的物种显然会处于劣势,而地栖的生物反而更有优势。虽然现今的鸟类绝大部分是树栖,但演化系统分析的结果却告诉我们,今鸟类的祖先其实是个地栖的原始类群。人们熟知的鸵鸟,以及既能飞又适应树栖的䳍鸟都是这个原始类群关系最近的后裔。所以说,今鸟类祖先在灾难发生前就已经适应了地面生活。灾难发生后,它们不会因为树林的消失而无处繁衍、觅食,从而得以逃过此劫。
而新的化石发现也进一步证明,灾后幸存下来的鸟类只有今鸟类,其后肢的比例、身体结构都是适应地栖生活的。
相比之下,反鸟类本是恐龙时代最为常见的鸟类,但它们却在那场灭绝事件中惨遭淘汰。研究者认为,反鸟类的灭绝可能与树栖的习性密不可分。想要适应树栖的生活,后肢必须有许多形态学的特化。例如,树栖生活要配备善于抓握的长指爪,这会对陆地行走或栖息造成不便。
更遑论,长久以来的树栖习性有不少行为学的影响,比如要在树上筑巢、哺育后代等等。研究者指出,反鸟类大多都高度适应树栖生活,然而小行星撞击所带来森林生态系崩坏,导致反鸟类的栖息环境全面消失,最终断绝了这种鸟类存续的活路。
总的来说,孢粉学、现代鸟类演化谱系、鸟类化石等多方面研究结果都显示:灾难后幸存的现代鸟类祖先应该是小型的、能飞的,且最重要是能适应地栖生活的物种。这场浩劫中,今鸟类祖先的地栖习性救了它们一命。而现在窗外那些盘踞树梢,百啭千声的鸟类,则是在森林环境恢复之后,才学会跃上枝头的。