书城童书写给孩子的恐龙小百科
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第6章 走进恐龙时代(1)

我们把恐龙在地球上生存的年代称为“恐龙时代”。从它最早出现的三叠纪算起,距今大约有2.3亿年的漫长历史了。从诞生之初,恐龙的队伍就在不断壮大,并在长达1.65亿年的时间里,成为统治地球的霸主。今天,人们通过对恐龙残骸化石的发掘与研究,已经比较清晰地探寻到了这些“令人惊叹的巨兽”从远古传来的“绝响”。现在,让我们一起走进恐龙时代。

1.古生物的历史变迁

在古生物演化史上,各类主角轮番登场。它们在不断适应环境、扩大生存空间的过程中,完成了自身系统的发育,走过了从少到多的分支发展和从低级到高级的阶段发展。每一新类型的出现,都是一次重大的飞跃,呈现出生命演化的勃勃生机。

地球约形成于距今46亿年前,从澳大利亚发现的距今35亿年的瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石表明,生命的起源也即化学演化过程,应发生在地球形成后约11亿年。生命的产生是地球演化史上一次最大的飞跃,使得地球历史从化学演化阶段推向生物演化阶段。

关于生命的起源,一般认为生命是由化学物质从无机到有机演化而来的。地球原始大气富含多种元素,这些元素合成结构更为复杂的有机化合物。这些小分子有机化合物,在适当的条件下,可以进一步结合成大分子有机物质,经过最终演化,终于产生了能够不断地进行自我更新的、结构非常复杂的多分子体系,也就是我们所说的原始生命。

有了生命的起源,进而就有了原核生物的出现,随后逐渐有了藻菌生态系统的形成、真核生物的出现。按照今天的推算,地球的年龄大约是46亿岁,在2亿3000万年前的时候,开始出现恐龙的生命迹象,地球由此进入了恐龙时代。

生物学家认为,恐龙是曾经在地球上生活过的最成功的物种之一。它们生活的主要地质时代在中生代,这一时期又包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪。恐龙最早出现于三叠纪中期,分蜥臀类和鸟臀类两大支系,是中生代占绝对优势的陆地脊椎动物。由于爬行动物的大量繁殖,除绝大部分在陆地上生活外,有的重返水域成为水生爬行动物,如三叠纪开始的鱼龙类、侏罗纪和白垩纪的蛇颈龙类。有的向空中发展成为飞翔的爬行动物,叫翼龙类,如德国侏罗系中发现的喙嘴龙,靠前肢的两张翼膜飞翔。由喙嘴龙分化出另一类飞翔爬行动物叫翼指龙,主要生活在侏罗纪晚期到白垩纪。

在这一时期,恐龙是地球上当之无愧的霸主,它们存活了大约1.6亿年,最后由于白垩纪晚期的物种大灭绝事件而灭亡,中生代也随之结束。恐龙时代是古生物演化史中的一个重要时期,在古生物的历史变迁中,恐龙的历史占据着重要的地位。

爬行动物是中生代地球上占绝对优势的脊椎动物,所以称中生代为“爬行动物时代”或“龙的时代”。到白垩纪晚期,全球出现了显着的地质事件,使地表自然环境发生巨了大变化。由于恐龙不能适应当时迅速变化的环境,随同整个爬行动物的大衰退,无论陆生的、水生的或飞翔的恐龙,到白垩纪晚期都相继绝灭了。就这样,生物进化史依旧进行着。

2.探索恐龙前期的地质背景

在漫长的地球史中,恐龙时代是最富神秘色彩和戏剧感的一个时代,只可惜比较短暂。这一时期,恐龙家族成员占据了植食性和肉食性动物的主要角色,爬行动物是地球上的霸主,其他任何动物都不可与它们相提并论。

在中生代,地球发生了巨大的变化,是地球史上一个重要的变革时期:从三叠纪晚期,恐龙等古生物经历了起源、发展、走向鼎盛,最后跟随白垩纪晚期着名的物种大灭绝事件而灭亡,中生代随之结束。现在我们只能通过研究弥足珍贵的化石来对这个神秘的物种和那个神秘的年代进行了解。

迄今为止,地球是唯一可以确定有生命存在的一个星球。约46亿年前,地球的平均温度和太阳表面几乎一样炽热,经过了7亿年的时间,生命的形成逐步开始。最古老的动物生命痕迹出现在距今10亿年前,而最早的动物化石出现是在震旦纪(6亿年前)。最原始的低等动物没有形成化石,只留下了一些痕迹,只能借助显微镜才能看见。

我们把前寒武时期(地球诞生~寒武纪前)这一阶段称为太古代和元古代。当时大气圈中已含有自由氧,地表出现了大陆板块,中晚期藻类植物十分繁盛。震旦纪是元古代最后一个阶段,是元古代与古生代之间的一个过渡阶段。

寒武纪距今约5.4亿年,由于当时气候温暖,才使今天我们发现了一批具有坚硬的贝壳或内骨骼的动物化石。寒武纪的动物也给我们留下了大量的遗迹,反映了生物演化中质的飞跃。

奥陶纪在5.05亿年前,所有陆地几乎均位于赤道以南地区,非洲连同南美洲位于南极,南极洲和澳大利亚接壤。在奥陶纪晚期,地球变得异常寒冷,超过一半的物种消亡了。

真正意义上的植物首次出现是沼泽地里长出了脚踝高的“丛林”,那时处于4.38亿年前的志留纪,当时的生存条件明显好转。过了3000万年,到志留纪结束时,陆地动物尽管身长很少有超过几厘米的,但分布却已经相当广泛了。

开始于4.08亿年前的泥盆纪常被称为鱼类的时代,这时生长缓慢的简单植物逐渐让位给离开了水环境的生存能力更强的物种,泥盆纪结束时,最早的森林已经形成。

3.6亿年前石炭纪开始,那时海平面上升,气候温暖、湿润,对生长在松软潮湿的低洼地带的大型石松和蕨类植物极为有利。这是一个造煤的时代,茂密森林中的动植物遗体慢慢地变为煤层,石炭纪由此得名。

二叠纪时期,兽孔目爬行动物成了陆地上日益重要的角色,它们类似哺乳动物,论大小虽然它们始终赶不上中生代巨型爬行动物,但是它们的地位在当时不亚于恐龙。

3.恐龙诞生解谜

前面我们了解到恐龙生活在中生代的三叠纪、侏罗纪和白垩纪这三个地质时期,这一时间段称为“生命的中期”。中生代开始于2亿4500万年前,结束于6500万年前。恐龙的出现大约是在中生代开始的时候,但是到了中生代结束之时,恐龙也随之灭绝了。恐龙统治这个地球长达1.6亿年的时间,在此之前,有无数物种曾在这里生存,在此之后,又有无数物种经历着演变进化的过程。

直到距今约400万年前,人类的祖先出现在地球上,相对于恐龙这一地球曾经的霸主而言,我们只是这个家园新的来客。我们都想知道,恐龙是如何诞生的?

我们还了解到,地球上的生命进程始于36亿年前,生命的起始状态是一个大的家园,每一个单细胞有机物都是里面的一员。

在此期间,生命逐步经历着演变进化的进程,由此又过去了数十亿年的时间。占据恐龙时代到来之前的,是起源于从大海爬上岸来的早期脊椎动物。这里面有大概生活在距今约2.7亿年前的异齿蜥,它身长3米多,身上有鳞甲,背部上还有鳍。

在二叠纪晚期,环境开始恶化,大部分物种遭遇灭亡。而躲过这一劫难的物种还在演化,继续着它的生命进程,水龙兽就是其中的幸存者之一。

在恐龙时代到来之前,兔鳄是这一时期出现的动物,它的外表看上去与恐龙十分相似。部分考古学家对兔鳄的化石进行研究分析,认为恐龙是从这一物种演化而来的。但至于兔鳄之前还有什么动物在这漫长岁月之中存活过,至今还是个未解之谜。虽然偶然发现的化石能够拿来说明点问题,但是还不能够充分地说明当时的情况。

从发现的最古老的恐龙化石中研究,估计恐龙是在三叠纪的中晚期出现的。因此,恐龙应该是由三叠纪早期某种爬行动物演化而来的。三叠纪早期的地球上活跃着许多爬行动物,分大小种族。其中似哺乳类爬行动物最为繁盛,是一个大种族,而其他种类的爬行动物都是一些比较落后的、不起眼的小种族。恐龙的祖先就是这些小种族中的一分子。

地层里的化石是人类考察恐龙诞生之谜的基础。从化石上我们可以得知,恐龙的老前辈是槽齿类爬行动物。这类动物与恐龙关系最密切的是假鳄龙,它的样子有点像鳄鱼,也有点像恐龙。

虽然恐龙研究者们对恐龙的起源持多种不同的看法,但有一点却是一致的:槽齿类爬行动物是恐龙的祖先。今后,随着恐龙化石的不断发现,科技的不断发展,人们掌握的证据越来越多,恐龙的诞生之谜将真正解开。

4.三叠纪恐龙时代特征

三叠纪位于二叠纪和侏罗纪之间,这个名称是在1834年由弗里德里希·冯·阿尔伯提起的。他在中欧地区普遍存在于白色的石灰岩和黑色的页岩之间的红色三层岩石层称为三叠纪。

这段时间岩石的标志十分清晰明显,但其开始和结束的准确时间如同其它地质时代一样无法准确地被确定,误差在正负数百万年,它的开始和结束都以一次灭绝事件为标志。

标志三叠纪的典型的红色砂岩可以说明当时的气候特征,当时气候比较温暖干燥,没有冰山迹象。当时地球上只有一块大陆,当时的海岸线比今天要短得多,三叠纪时遗留下来的近海沉积比较少,只有在西欧比较丰富。因此三叠纪的分层主要是依靠暗礁地带的生物化石来分的。

今天我们一般认为当时在两极没有陆地覆冰。当时各地的气候是由地球表面的地理分布决定的,靠近海洋的地方空气湿润,草木茂盛,但是由于陆地的面积十分广阔,使带湿气的海风无法进入内陆地区,大陆中部便形成了一个很大的沙漠。所以陆地上的气候相当干燥,这进而使得较耐旱的蕨类品种及不过分依赖水繁殖的针叶树逐渐在这些地区取得了竞争优势。

由于大陆气候干燥,欧洲以及亚洲的低矮地区成为荒地和沙漠,但不排除有的地方湿润。古地中海水性温暖,湿润的大气给沿岸带来丰沛的降水,就连内陆地区也得到了这优惠的待遇,促成了新型森林的出现。

三叠纪晚期的森林以类似银杏、软叶杉的针叶树以及苏铁等裸子植物为主体。当时的哺乳动物行走时往往可以不用横向伸展自己的上肢,并且还能将其挪移到自己的身子下面,所以它们能使整个身子离开地面。恐龙同它们一样,于是就出现了行动灵活自在并能用后肢站立行走的恐龙。

恐龙登上生物地化的历史大舞台,成为生物界的主宰就是在三叠纪这一时期,三叠纪最大的恐龙——超龙和地震龙体长可达30多米,体重达百吨;小的恐龙,如美颌龙和小盗龙大小如火鸡。除了恐龙,当时还有其他的动物,它们有些长有牙齿或是长着带有利刃的颌,这是吃植物而进化的。爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成。

三叠纪以一次灭绝事件结束,牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。在海洋中,22%的属,大约有一半的物种消失。

5.侏罗纪恐龙时代特征

侏罗纪是位于三叠纪和白垩纪的一个地质时代,距今大约在1亿9960万年前到1亿4550万年前。这是中生代的第二个纪,以三叠纪灭绝事件为开始标志。侏罗纪这个名字起自德国、法国、瑞士边界的侏罗山。这个时候盘古大陆开始分裂,板块活动频繁,大陆地壳上生成了大西洋,非洲开始从南非洲裂开,印度正在往亚洲大陆移动。虽然这段时期岩石标记也是清晰可见,但其开始和结束时间仍无法准确被确定。

这时期的气候总体特征是温暖而潮湿,海平面上升,淹没了大量低洼地带。那个时候全球各地气候都很温暖,海上湿润气流带来丰富的降水,内陆的沙漠地区也有一定雨量。气候较现代温和而均一,但也有热带、亚热带、温带的差异。比如拿当时我国的南部地区来说,侏罗纪早期时处于热带、亚热带的湿润气候环境,侏罗纪中晚期的气候特征则表现了炎热干旱;我国北部地区,侏罗纪早、中期气候温暖湿润,侏罗纪晚期湿润地区大大缩减。

这种总体暖湿的气候,使植物延伸至从前的不毛地区,还提供了广泛而且数量众多的植物种类,也为恐龙提供了所需的食物。裸子植物是在古生代后期出现的,但是到了三叠纪中期种类和数量才开始逐渐增多,到了中生代近晚期才达到盛况空前的程度。在空中,当时已经有了最早的小型鸟,它们可能是由小型恐龙演化而来的。海洋里游动着大型、会游泳的新爬行类和已具线条的硬骨鱼类。

在侏罗纪地质时期,生物发展史上出现了一些引人注目的重要事件,比如说,鸟类的出现,哺乳动物开始发展,恐龙成为陆地统治者等。

侏罗纪最大的特征是许多恐龙在此期间里开始成长为巨型恐龙。侏罗纪是恐龙的鼎盛时期,在三叠纪出现并开始发展的恐龙在此期间成为了地球的统治者,为我们呈现了一幅五彩缤纷的恐龙画面。当时各种恐龙济济一堂,腕龙、龙特奥龙、阿普吐龙以及马门溪龙等都是令人瞠目的庞然大物,构成了真正意义上的大千恐龙世界。当时除了陆地上体型巨大的恐龙之外,水中的鱼龙,空中的翼龙也大量发展和进化。裸子植物空前茂密丰盛,侏罗纪时期的森林就孕育出了不愧为“恐龙时代”的巨型恐龙。

之后,恐龙逐步消失了。此时陆地上也发生着翻天覆地地变化,有花植物扩展到了丛林中来,体表有毛的早期哺乳动物也开始活跃起来,天空中出现了飞翔的蝙蝠。

生态系的进化规律告诉我们,当称霸一时的强大动物群体退出历史舞台之后,就会有另外一种群体应运而生,续写历史的进化篇章。