据估计，以单细胞细菌形式存在的一些种类的生命，在我们这个星球上已经存在35亿年了，这大约是宇宙年龄的20％～25％。当生命的初始形式出现后，大约经历了30亿年，生物的多样性才开始真正展现。古生物学家大卫·M·劳普在他1991年出版的著作中提到，大约6亿年前“生物进化的速度仿佛脱缰的野马，一发而不可收”。从那以后，大约有50～500亿种物种已经形成———这个不确切的数字反映了我们对此了解甚少。一些物种，如蟹状三叶虫等以一种形式在地球上生存了几百万年，但曾经存在过的99.9％的物种最终都灭绝了。这不是夸张的数字，究竟发生了什么使得亿万物种惨遭灭绝？
最近发生的一些物种灭绝的原因再清楚不过了，那就是人类自己一手制造出来的。举一个例子，在19世纪有成千上万的旅鸽生活在美国———它们的数目之多，以至于当它们成群结队从天空飞过的时候甚至可以遮天蔽日。但是，旅鸽最大的不幸是它们的肉实在太鲜美了，而且用它们的羽毛制成的帽子深得妇女们的青睐。所以在1914年，这个物种仅剩的最后一只也死在了动物园里。更多的外来生物，如渡渡鸟，本来数量就少，在17世纪就全部被捕杀了。人们相信长毛的猛犸象于上一个冰河期前，在原始狩猎者的手中也遭遇到了同样的命运。据一些生物学家和植物学家说，近来，随着南美热带雨林被迅速破坏，成千上万的动植物物种灭绝了，它们中的大多数甚至还没有来得及被分类。所有证据都显示，在这个星球的所有活着的生物中，人类是唯一有能力把众多的生物推向灭绝境地的生物。
然而，事实说明，经历过数个世纪后，仅仅有一小部分物种灭绝了，人类还没有来得及造成更大的危害，亿万物种的消失并非人类所为。物种大灭绝为何如此普遍？对这一问题进行思考的有两个主要学派：一派主张是因为基因不好造成了物种大灭绝；另一派则主张是因为运气不好。劳普于1991年著的《大灭绝：坏基因还是坏运气》一书中介绍了这两个学派。在达尔文的理论发表后的140多年间，坏基因学派逐渐占了上风。因为地球在不断变化，它的大陆板块在不知不觉中形成新大陆，它的气候冷暖有序，即使很微弱的地磁场完全反转，也将引发地震、火山喷发、冰河和热带热浪，这些肯定会对现存的生物带来挑战。那些具有复杂的遗传结构并能适应这种变化的生物自然最有希望生存下来。这些具有复杂遗传结构———同样也意味着具有最大和最复杂的有机体的生物将不会灭绝。另外，当任何物种经历长时间的进化以获取更大的遗传效率时，即使没有外来的大规模的环境变化的压力，它不太适应环境的祖先也将逐渐灭绝。如果能发展出一种比从其进化而来的物种更有效的摄取微小食物的能力，甚至一些相当原始的早期海洋生物也胜过与它相似的生命形式。适应性即适者生存，对许多科学家来说，解释大多数物种灭绝似乎已经足够了。
然而，随着时间的推移，当从记录了地球生命史的化石中了解到越来越多的东西后，科学家注意到这种方法出现了越来越多的问题。单独靠进化论不能解释5次物种大灭绝发生的原因。在这5次大灭绝中，大多数曾经存在的生命形式都灭绝了。经历了过去的半个世纪后，越来越多的科学家转向了“坏运气”假说，这一假说认为大灭绝是由于经历了罕见的自然灾难，其强度足以毁灭整个行星。在讨论这种灾难性事件的证据之前，先让我们来看一看过去5亿年间所发生的5次物种的大灭绝。
大灭绝发生在5次不同的地质时期：奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪和白垩纪。大灭绝发生在整个6亿年间（被称为显生宙，在这段时间中，复杂的生命已经在地球上形成了）是毫无疑问的，其他6个地质时期并没有发生大灭绝。生存于奥陶纪（从5.05亿年前到4.40亿年前）的唯一生物是海洋生物。直到从将近4.1亿年前到3.6亿年前的泥盆纪，才出现陆地生物，它们迅速在陆地上扩张。从大约2.86亿年前的泥盆纪开始，大大小小的脊椎动物才开始在陆地上盛行。从二叠纪往前，出现了爬行动物和哺乳动物，但是哺乳动物的种类在大约6500万年前恐龙灭绝后才开始渐渐多了起来。
1989年，斯蒂芬·杰伊·古尔德在他的著作《精彩的生命》和其他著作中提出，把显生宙划分成独立的分类，如鱼类时代、爬行类时代和哺乳类时代是极其简单的，但当海洋和陆地被复杂的物种占据的时候，经常会发生一定程度的交叉。我们对恐龙的着迷导致我们使用诸如“当恐龙统治地球时”这样的措辞，但是事实上尽管有些恐龙身形庞大，恐龙的种类大约只有50种，而今天的松鼠就有150种之多。我们不会说松鼠在统治地球，尽管它们有时让人头疼，因为它们在我们的后院中捣乱；我们也不会说数量正在急剧减少的最大的陆地哺乳动物———大象在统治地球，身形庞大并不一定重要。此外，如果你严格按数量来评判，那么昆虫从二叠纪开始就应该统治地球了，如果说生物多样性在统治地球，那就更不正确了———人类正在不断地毁灭多样性，尽管我们的生活依靠多样性延续。
虽然没有一种动物主宰地球，但在大灭绝期间总有一些生命形式像恐龙一样被永远毁灭。有一种观点普遍被人们接受，那就是毁灭了恐龙和许多别的物种的大灭绝，为哺乳类动物的进化开辟了道路，同时也为进化成我们人类的哺乳动物数量的增加开辟了道路。一些科学家相信如果恐龙没有灭绝的话，它们可能最终会进化成直立行走的生物，可能最后会进化成像人类一样，甚至比人类更发达的智慧生物。有一些证据表明，一些小的恐龙已经有即将靠两条腿直立行走的迹象了。但是，有些专家对此提出异议，他们认为恐龙在很长时间内都没有向直立行走发展的迹象，相反，灵长类进化为人类的速度相对来说要快得多。
暂且不管这类推测，证明恐龙的灭绝是目前关于大灭绝原因的争论的关键。这其中有两个原因：其一，自从1842年理查德·欧文创造了“恐龙”这个词以后，恐龙就成了公众感兴趣的对象，至今已经一个半世纪了；其二，因为恐龙消失在5次大灭绝的最后一次，我们留存了它们1.4亿年存在史的化石，它比其他早期的生命形式的化石更完好。
要想获得更多关于灭绝物种（或由许多不同的物种组成的类别）的信息，需要更多来自不同领域的科学家一起来研究。同时，对恐龙的看法在20世纪过去的几十年间发生了很大的改变，但依然存在许多不解之谜，这些生物吸引了许多专业背景似乎与恐龙研究毫不相干的科学家。没有人比诺贝尔奖获得者、加州理工大学物理学家路易斯·W·阿尔瓦雷茨从更远的领域进入恐龙的争论圈的了。他和他的儿子沃尔特———一位地质学家一起建立了一个新的理论，在20世纪70年代震惊了恐龙研究界。他们开辟了一条思考大灭绝的全新道路。
回到1973年，沃尔特·阿尔瓦雷茨和一个地质学家小组在意大利北部古比欧的一个地方发掘出能证明地球磁场反转的证据。因为某种未知的原因，地球磁场每100万年反转一次。在古比欧，沃尔特·阿尔瓦雷茨发现一个夹在两个石灰层之间的泥土层没有化石，而这两个石灰层都有很多化石的遗迹。这件事引起了他极大的兴趣，因为泥土层在地质年代上与白垩纪末期一致，恐龙就是白垩纪末期灭绝的。〔这个时期常指K—T界面，K代表白垩纪的德文（Kreide）首字母，T作为第三纪（Tertiary）的缩写）〕。1977年，沃尔特回到美国，随身带了一些泥土层的样品。然后，他就这件事情跟他父亲路易斯·W·阿尔瓦雷茨进行了讨论。
路易斯·W·阿尔瓦雷茨因为发明了液氢气泡室而获得了1968年的诺贝尔物理学奖，液氢气泡室用于识别许多短命的称为“共振子”的粒子。阿尔瓦雷茨是一个有多方面兴趣和成就的人，他参加了研制原子弹的曼哈顿工程，发明了引导飞机着陆的雷达导航系统。古比欧的地层样品激起了他的极大兴趣，他开始测量它们的化学组成成分，在1978年又得到了一些额外的样品并发现在地层中铱元素的含量是其上下层的石灰层的含量的30倍。铱是地球上的稀有元素———但在陨星上很普遍，白垩纪末期的地层中铱含量之高令人惊奇。
阿尔瓦雷茨认为有几种可能的解释。也许，可能在那段时间银河系正好有一颗超新星发生爆炸，爆炸后产生的富含铱元素的碎片落到地球上，但是这种假说没有获得有力的证据的支持。路易斯和沃尔特·阿尔瓦雷茨转向了另一个假说：一颗大的陨星坠落地球。它的直径至少有6英里（10公里），撞击后扬起的尘埃遮天蔽日达数年之久，海洋和陆地的植物得不到充足的阳光而深受影响，食物链的崩溃导致了包括恐龙在内的大量物种同时灭绝。
阿尔瓦雷茨父子的假说于1980年6月发表在《自然》杂志上。在有些人看来，这只是大众传媒编造的一个极具戏剧性的科学故事（“陨石杀死了恐龙”），只能增加科学各个领域的怀疑者的厌烦。沃尔特·阿尔瓦雷茨的许多地质学家同行拒绝接受这一假说，因为他们已经提出假说，其中包括火山喷发假说———猛烈的火山喷发也可能造成遮天蔽日的尘云。别的科学家认为陨石撞击假说可能是真实的，但有待验证。富含铱元素的类似沉积物（它可以支持从古比欧所获得的发现）在全球的其他不同地方还能找到吗？是否存在一个正好产生于白垩纪末期，并且足够大的陨石坑来证明这样一颗陨星确实撞击过地球呢？
两年内，地质学家在世界各地都找到了包含确切年代的富含铱元素的地层。但是有些科学家开始提出一个新的问题：铱元素能在大气中长期停留，以便从撞击点扩散到全球吗？但是，计算机模型显示“冲击扩散”是可行的。随着争论的继续，这一假说还存在一个大问题：到哪里去找那个陨石坑呢？当时所发现的大陨石坑没有一个在大小、年龄等方面正好符合要求。1989年，海洋学家在绘制尤卡坦半岛北部海滨的地形图时，发现了一个海底陨石坑，随后科学家对这个名为奇休鲁布的陨石坑展开了测量。1993年，科学家宣布这个陨石坑直径为112英里（180公里），比西弗吉尼亚州还大，实际上是现在已知的太阳系中最大的陨石坑。更令人惊奇的是，测量显示这个陨石坑正好形成于6500万年前，与预测的恐龙灭绝的年代相符。接下来的4年，科学家对从陨石坑中取得的样品进行了测试。1977年，一些研究者得出结论：陨石坑中铱元素含量与古比欧、丹麦、新西兰所发现的地层的铱元素含量相同，这些地方的铱元素含量数据是路易斯和沃尔特和他们的同事、化学家弗兰克·阿萨罗和海伦·米歇尔于1980年所宣布的。到此为止，大多数科学家都同意陨石撞击在恐龙灭绝中扮演了一个重要角色。这个结论在1996年11月得到支持，该研究指出，尤卡坦半岛陨石以一个锐角撞击地球，这将在北美洲产生巨大的风暴性火灾。
但是，这个结论并不意味着关于大灭绝的争论已经结束了。一些科学家包括大卫·劳普得出结论，认为解释所有大灭绝的物理机制已经清晰了，科学家将不指望再能找到与更早期大灭绝相符的陨石坑了，因为地球表面经历了数百万年的变迁，发生在更早期灭绝时留下来的陨石坑的痕迹不可避免地被消除了。在20世纪期间，大陆漂移的发现表明，2亿年前地球上存在一个叫联合古陆的超大陆，而且这个超大陆也是由一个更早期的叫Rodinia（罗迪尼亚）的超大陆的几块形成的，这种地球表面的沧海桑田般的变迁当然能提供充分的理由证明，其他陨石坑不可能像奇休鲁布陨石坑一样保存完好。
尽管这些试图证明过去5亿年间经历的5次大灭绝都是因为陨石撞击，所引起的发现和推论极具煽动性，但是仍有一些科学家对这个假说持怀疑态度，甚至怀疑恐龙灭绝真的是因为陨石撞击所引起，这些科学家只愿意承认陨石撞击只是恐龙灭绝的部分原因，而不是全部。印度西部的高原地区分布着广阔的火山岩堆积物，被称为德干高原火成岩，一些科学家认为这种不断出现的火山活动也可起到与陨石撞击相似的效果。在对德干高原火成岩进行年代测定时出现一些问题，一些人认为火山爆发和陨石撞击都存在，同样起决定性作用。而其他专家坚持恐龙在北美洲比在其他地方灭绝得快，尤卡坦的陨石撞击应该是主要的原因。还有另外的观点认为恐龙在撞击前就开始消失了，即使没有这一次撞击加速它们的灭亡，它们也会灭绝的。这最后一个假说涉及另外一个假说，即许多恐龙因为体积太大，一旦环境稍有变化；就会引起它们的食物匮乏，而体积小的恐龙，可能进化成了像现代的爬行类一样的动物了，有的也可能进化成原始的真正的鸟类了。
一些恐龙长为庞然大物，而另外一些则进化成了新的物种的假说支持了大灭绝的坏基因假说。也就是说巨大的身躯可能是一个坏的遗传特征，因为它增加了对环境变化适应的脆弱性，而小的物种随着时间的流逝更具有适应性。大卫·劳普甚至指出，有些物种灭绝是因为遗传问题，这类问题出现的范围，可能从疾病影响了一个物种或一些物种，栖息环境的改变可能对一些栖息在一个狭窄的生活空间的物种来说是致命的。这些问题是显然存在的，有一些濒临灭绝的现代物种，例如snail－darter（因环境破坏而灭绝），或者佛罗里达的黑豹（因性器官遗传缺陷而灭绝）也是因为这些问题。劳普本人相信三叶虫也是受坏基因的影响。在寒武纪地层的化石中发现了6000种三叶虫物种，在接下来的两次大灭绝中，它们的数目急剧减少，到了3.25亿年以后的古生代末期，它们统统消失了。
然而，劳普雄辩道，坏基因并不能解释这么多物种在大灭绝中为何会全部消失。这中间应该发生过一些重大的事件，不仅杀死了具有好基因的物种，同时也杀死了具有坏基因的物种。劳普本人对一个被大量引用的数字承担责任，即在二叠纪末期，96％的物种已经灭绝了。这个数字出自他于1979年发表的一篇文章，在那篇文章里他把这个数字作为一个上限提出来，而且还附了许多防止误解的说明。即使有70％的灭绝率对于灾变性事件来说也还是非常大。
尽管如此，劳普认为陨石撞击是5次大灭绝的主要原因的假说依然得不到更多科学家的承认。尽管他有支持者，但仍有人对他的理论提出异议。对那些坚持认为不断发生的火山活动扮演了主要角色的人（他们确实有一些地质学证据支持他们的观点）来说，这可能意味着，火山活动本身也是陨石撞击的结果，巨大的陨石撞击引发了火山活动。虽然如此，一些专家还是乐意接受这样的假说，即任何一次大灭绝都不是由单一的原因引起的，而是几个原因共同作用的结果。还有人认为5次大灭绝都有一个最主要的原因，但是可能每次大灭绝的主要原因都不一样。有一次可能是因为火山活动；还有一次可能是因为海平面上升；另外一次可能是因为气候突变。所有这些灾难，包括陨石撞击，也许发生过不止一次。
这种争论很可能永无止境，但是尤卡坦陨石坑给陨石撞击引发最近一次大灭绝的理论提供了强有力的证据，研究者对寻找类似的更早期的大灭绝的证据不抱太大的希望。地球表面经过数亿年的数次变迁，已经面目全非了。无疑，将来的其他发现将会使争论偏向其中某一方，但至少暂时无法找到最终答案。
一些专家认为我们寻找更进一步的答案是很困难的。自从发生在6500万年前的白垩纪末期灭绝事件后，我们人类正在制造另一起大灭绝。一些科学家担心我们可能正在制造一次环境崩溃，它将使我们人类自身灭绝。另外，如果一颗足够大的陨星再次撞击地球，我们将面临白垩纪大灾难重演的厄运。我们已经知道小行星有好几次与地球擦肩而过，一些天文学家怀疑地球将迟早会遭遇到巨大的撞击。除非我们能把这种小行星在太空中击碎，有些科学家认为利用原子弹也许可以达到这个目的。如果真有小行星撞击地球，我们将能获得是什么造成恐龙突然灭绝的第一手资料。且把这种获得大灭绝发生原因的灰暗的方法搁置一边，最初的4次大灭绝依然是一个谜，发生的原因引发了无休止的争论，可以得出可信结论的只是第5次和最近发生的大灾难。
