爬行动物简史!|侏罗纪|恐龙|化石|白垩纪
2.5亿年前,一个传奇般的故事
开始在世界各地展开。
这个故事的主角 是 一场
接近世界末日的幸存者。
它们以弱小生物的身份出现,
但随着时间的推移,
它们开始主宰地球。
这便是——爬行动物。
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适应了地球环境的变化,
爬行动物成长为有史以来
最大的生命形式。
它们在地球上奔跑、游泳和飞翔,
几乎主宰了所有的环境,
并给其他种类的动植物带来了很大影响。
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爬行动物存活至今,
遍布全球各地。
如此精彩的生命究竟是什么样?
让我们一起来解读!
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恐龙模拟图(by NHK WORLD-JAPAN)
第
1
章
爬行动物的演化是一部
波澜壮观的地球史诗,
而其中最重要的
一个时代便是:中生代。
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中生代始于2.52亿年前,
当时发生了有史以来
规模最庞大的一次物种大灭绝
——二叠纪-三叠纪灭绝事件。
它终结了前一个时代——古生代,
并消灭了大部分海洋和陆地物种,
但为存活下来的物种 提供了
一个较为成熟的环境。
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在中生代早期,
地球陆块几乎已经合并成 一个
单一的超级大陆,称为Pangea。
没有了海洋作为屏障,
这意味着生命可以走遍地球。
而这一切为中生代的第一幕:
三叠纪,奠定了基础。
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起初,地球上只有古生代的幸存者。
在陆地上,有两栖类的
离片椎目动物和被称为哺乳动物
早期近亲的兽孔目动物。
同时,海洋是许多古代鱼类的家园,
但也有许多爬行动物
适应了水中的生活。
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离片椎目动物——by Dmitry Bogdanov
这些最早的海洋 爬行动物
主要是两栖的,然而它们很快
就发展出完全的水生特征。
例如鱼龙,它们变得像鱼,
后来又像海洋哺乳动物,
但实际上它们不属于
这两类中的任何一个。
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鱼龙
在此背景下,一群特殊的
爬行动物开始闯荡这个新世界。
它们是主龙类动物,
一个起源于古生代, 但在三叠纪时期
真正形成规模的物种。
这些生物很好地适应了
中生代的环境,
成为中生代的关键角色。
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主龙类动物
主龙类的头盖骨比 它们的
爬行类祖先的头盖骨要轻。
大多数 主 龙类的牙齿都长在
很深的保护槽里。
此外,它们还拥有了一种
独特的单向呼吸系统,
使它们在大灭绝后的
低氧环境中更有效地呼吸。
在这些适应性变化的帮助下,
主龙类动物逐渐开始广泛分布,
种类也变得更加多样化。
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主龙类
到了三叠纪中期,约2.43亿年前,
最著名的主龙类动物出现了
——第一批恐龙。
科学家在目前的化石记录中发现,
已知最早的原始恐龙为尼亚萨龙,
出现于现今的坦桑尼亚。
不久之后,小型杂食类始盗龙和
掠食者艾雷拉龙出现的证据
也在南美洲被发现。
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始盗龙—— by Conty
大约2.3亿年前, 恐龙分化成
两个最具代表性的类群:
蜥脚类恐龙(sauropod)和
兽脚亚目恐龙(theropod)。
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蜥脚类恐龙(sauropod)和兽脚亚目恐龙(theropod)——by KoprX
当陆地上的恐龙变得
更加多样化和广泛分布的时候,
主龙类的另一个分支 正在适应
一个全新的环境:天空。
到三叠纪晚期,
翼龙成为世界历史上
第一个飞行的脊椎动物。
在欧洲各地, 约2.1亿年前
的化石记录中,就出现了
真双型齿翼龙和其他类似的脊椎动物。
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翼龙—— by Elenarts / Getty
与此同时,另一些
爬行动物也在统治着海洋。
鱼龙自三叠纪开始
就在世界海洋中游弋。
到了2亿年前, 另一群半水栖
爬行动物又进化成了蛇颈龙,
它们在水中拥有着
完全不同的生存方式。
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蛇颈龙—— By Bob Strauss
这种对陆地、海洋和
天空的 全方面控制
使爬行动物得以统治盘古大陆。
但直到这一时期末期,之前古生代的
最后残余生命才彻底消失。
2.01亿年前,随着北美大陆
逐渐远离其他大陆,
Pangea大陆开始解体。
这导致火山活动激增,
将大量温室气体排放到大气中。
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由此导致的全球气温上升,
促进了一场被称为
三叠纪大灭绝的事件发生。
大部分的兽孔类和
其他古生代遗留动物伤亡惨重,
却给恐龙、翼龙和其他爬行动物
在未来留下了许多新的发展空间。
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第
2
章
在中生代的第二幕:侏罗纪时期
爬行动物的时代正式到来!
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此时,恐龙已经有了
各种各样的体型和适应能力。
以鸟臀目恐龙为例,
鸟臀目恐龙的耻骨(pubis)
不再向下和向前,而是向后生长。
这使得鸟臀目恐龙有一个更大的肠腔,
可以容纳扩张的消化器官,
帮助它们吃掉一些
中生代最坚硬的植物。
由于这种适应性,
再结合凿状新牙齿的帮助,
鸟臀目恐龙成了
中生代的进食机器!
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鸟臀目恐龙(图源:Wikipedia)
鸟臀目恐龙可能最早
出现在三叠纪,但此时才是它
广泛分布和 多样化的时候。
它们逐渐成长为
包含许多种类,最丰富的恐龙:
包括鸭嘴龙、角龙和 肿 头龙等。
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副栉龙(鸭嘴龙类)—— by Steveoc 86
因此,可以说在侏罗纪早期,
爬行动物占据了生物演化的中心舞台。
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肿头龙(图源:BURIED TREASURE)
然而,有一群兽孔目动物
同样设法活到了侏罗纪,
但在很长一段时间里,
它们只扮演了次要的角色。
例如Megazostrodon,
一种夜间活动的小型
食虫哺乳形动物,
被广泛接受为最早的哺乳动物之一,
长期生活于恐龙的周围。
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Megazostrodon(位于伦敦自然历史博物馆)—— by Theklan
关于哺乳动物是否真的
出现在三叠纪末期
始终存在一些争论,
但它们在侏罗纪
确实出现了多样化。
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而在侏罗纪晚期,
非鸟类恐龙展示出了
它们真正著名的形态。
鸟臀目恐龙剑龙和食肉的异特龙等
著名恐龙在北美平原上出没,
而像长颈巨龙这样的
巨型蜥脚类恐龙也开始在非洲游荡。
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剑龙——by Daniel Eskridge
对于这些爬行动物来说,
晚侏罗世是一个黄金时代,
它们是那个时期地球上最著名的生命形式。
但随侏罗纪时代的结束,
地球逐渐发生变化。
大陆板块的分裂仍在进行中,
海平面开始上升,
在北美和欧洲形成浅海。
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长颈巨龙—— by Dmitry Bogdanov
伴随着这些陆地的移动,
更多极端现象开始出现,
导致了大约1.45亿年前
一系列复杂的灭绝,
新的时代即将来临。
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第
3
章
中生代的第三幕开启:白垩纪。
白垩纪是中生代最长的时期,
它见证了动植物史上最极端的变化。
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白垩纪的第一个突破是
花卉的出现,它们出现在
大约1.3亿年前的化石记录中。
在这些开花植物之前,
针叶类、蕨类和苏铁类
曾是最具优势的植物。
而现在,它们有了竞争对手。
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Archaefructus(已知最早开花植物之一)
此时,恐龙也在经历自己的革命。
一种被称为虚骨龙的
有羽毛的兽脚亚目恐龙,
体型在侏罗纪时期很少比狗大,
但在白垩纪达到了新的高度。
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犹他盗龙—— by Emily Willoughby
到1.25亿年前,像犹他盗龙
这样的大型掠食性虚骨龙在北美出没,
而羽暴龙则在中国狩猎。
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羽暴龙—— by Tomopteryx
在白垩纪中期,一群新的
蜥脚类恐龙——泰坦巨龙类,
比它们所有的侏罗纪近亲都要长。
例如阿根廷龙, 被认为已经长到
30多米长, 近70吨重!
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阿根廷龙—— by Nobu Tamura
而在天空中,翼龙也变得更大,
到白垩纪晚期,它们成为
有史以来最大的飞行动物。
例如巨大的神龙翼龙,
翼展甚至超过11米长,
完全有能力以小型恐龙为食。
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神龙翼龙骨架—— by Ghedoghedo
白垩纪大陆继续漂移分离,
恐龙群体变得越来越独立,
分布也越来越明显。
例如,雷龙在南方大陆上变得更加常见,
而在北方,一群虚骨龙类
成为了顶级掠食者——霸王龙。
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霸王龙模拟图(by NHK WORLD-JAPAN)
霸王龙第一次出现在
化石记录中是在中侏罗世,
但到了白垩纪晚期,
它们已经进化出了
强有力的下颚和敏捷的腿,
以应对北部大陆上的
一群全新的鸟臀目动物。
而它们的一些猎物,
比如角龙、甲龙类则演化出了
特别的结构来抵御捕食者。
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角龙——by Sr. member
鸭嘴龙是北方最多产的草食动物,
这要归功于它们 强有力的
喙状嘴和复杂的牙齿,
它们可以吃任何种类的植物。
到了白垩纪晚期,
这些恐龙以在食物链中的绝对优势,
证明了爬行动物是多么的成功!
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恐龙捕食(图源:BBC)
然而,约6600万年前,
印度德干地区的岩石显示出
大规模火山喷发的迹象。
这是地球历史上最大规模的
火山喷发之一,持续了数万年,
火山气体可能对空气和
海洋产生了强大的影响。
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在这些火山喷发中,
另一场灾难降临了:
一颗巨大的小行星撞击了墨西哥湾,
向大气中喷出了火山灰,
导致植物和浮游植物的大量死亡。
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这两起灾难威胁着
地球上所有的生命,
而那些最大的动物
——那些最需要食物的动物
——受到的影响最大。
巨大的泰坦巨龙、角龙和
其他食草动物将无法找到
足够的植物来维持它们的生存。
它们的减少意味着 像霸王龙这样的
大型食肉动物也难逃厄运。
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(图源:American Museum of Natural History)
而在海洋中也发现了类似的
爬行动物种群的灭绝,
包括蛇颈龙和沧龙。
其他的海洋爬行动物,
如鱼龙和上龙在这个时候
已经消失很久了。
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沧龙类——by Dmitry Bogdanov
这场物种灾难如今被称为
白垩纪-古近纪灭绝事件,
它导致了世界上75%的物种消失。
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虽然有一些小型且坚强的
爬行动物存活了今天, 如鳄类。
但不得不说,中生代的结束
使爬行动物经历了一场巨大的衰落。
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爬行动物从毫不起眼的出现,
到统治地球生物圈的辉煌告诉我们:
在我们星球的故事中,
即使是一个小角色,
也是非常关键的。
因为,也许随着下个时代的到来,
曾经的小角色,
将成为未来的主人,
继承新的地球!
参考资料:
Benton M , Forth J , Langer M . Models for the Rise of the Dinosaurs[J]. Current Biology, 2014, 24(2):R87-R95.
Davies, J., Marzoli, A., Bertrand, H. et al. End-Triassic mass extinction started by intrusive CAMP activity. Nat Commun 8, 15596 (2017).
Chin, K., Feldmann, R.M. & Tashman, J.N. Consumption of crustaceans by megaherbivorous dinosaurs: dietary flexibility and dinosaur life history strategies. Sci Rep 7, 11163 (2017).
Peter M. Sheehan, Thor A. Hansen; Detritus feeding as a buffer to extinction at the end of the Cretaceous. Geology ; 14 (10): 868–870. doi:
维基百科;BBC;ThoughtCo.;YouTube等