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。

　　

　　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。

　　

　　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！

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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）。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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！

　　

　　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!

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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！

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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！

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　（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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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