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恐龙王朝

地球形成自45亿年前,最初出现的生物是微生物。大约18亿年前这些微生物开始结合成大的有机体,最初的动物开始出现——它们可能是结构简单的像海绵或者水母一样的生物体——发现于澳大利亚的埃迪卡拉动物群就是证据。再后来小型具有壳体的动物出现了,它们总体来说形态、结构都很原始。

距今5.4亿年地球迎来了著名的寒武纪大爆发,化石证据显示绝大多数无脊椎动物们在短短的几百万年里出现,三叶虫是这一时期的标志性生物。从这个时候开始,地球动物就走上的演化之路的快车道。到了二叠纪末期地球已经有了很强大的生态系统,拥有大量不同种类的动物,例如有黏糊糊的蝾螈,矮壮的锯齿龙类,小型的二齿兽类以及食肉的丽齿兽类。

三叶虫

蝾螈化石

二齿兽

丽齿兽

我们的地球在过去的5亿年中发生过5次特别严重的大灭绝事件,其中距今2.52亿年的二叠纪大灭绝是地球生物最接近完全灭绝的一次。二叠纪末期,因为大陆板块的相对运动,地幔中的岩石流从绵延数公里的地表巨大裂缝中喷涌而出——喷发持续了几十万年,甚至可能上百万年。灰尘遮蔽了阳光,酸雨腐蚀了土地,植物大片枯萎,野火肆虐,食物链崩溃。岩浆释放的大量的二氧化碳导致地球温室效应失控,融入海洋的二氧化碳还使得海水酸度升高,并将大量的氧气从海洋中释出。所有这一切使得当时地球上约90%的物种消失。所以当二叠纪演变至三叠纪时,地球是一个空空荡荡的世界。

2005年人们在波兰发现一种新的遗迹,这是一种跟猫爪差不多大的足迹,被命名为“原旋趾足迹”,留下这些痕迹的生物被称为“原旋趾足迹造迹者”。它是我们知道最早的恐龙型类,生存在早三叠纪。到了2.46亿年前,形体跟狼差不多大的恐龙型类动物已经可以靠着两足四处奔跑,像迷你版的君王暴龙,只不过它们还都不能算真正的恐龙。命名意义上的恐龙出现在2.4亿年到2.3亿年,尼亚萨龙可能是最古老的恐龙,也可能是另外一种恐龙型类,这取决于你采取那种命名标准。

尼亚萨龙

恐龙刚诞生的时代地壳还没有移动,所有陆地都连在一起,从北极到南极是完整的一块。地质学家称之为超大陆和泛大洋。最早的恐龙——埃雷拉龙和始盗龙生活在“桑拿房”——三叠纪时期的地球温度比现在高得多。当时的空气中二氧化碳含量更高,季风这种今天只在局部地区出现的气候当时是全球性的,而且是巨型季风。这个风雨肆虐、酷热难当、喜怒无常和危机四伏(长时间降雨或者暴雨如注)的地球表现的非常不友好。早期的恐龙多生活在温度较易忍受的潮湿地区。埃雷拉龙就生活在赤道以南阿根廷的伊斯基瓜拉斯托河谷,食肉性的南十字龙生活在今天的巴西,南巴尔龙和加卡帕里龙生活在今天的印度。但是那个时期的恐龙处在生态链的边缘地带,换句话说它们无足轻重。三叠纪的标志恐龙是腔骨龙,这是因为在墨西哥州北部一个叫阿比丘村的地区发现了数百具腔骨龙骨架的缘故。

埃雷拉龙

埃雷拉龙

腔骨龙

腔骨龙

恐龙虽然出现在三叠纪,但是它们在三叠纪的数量和多样性方面却弱小得多,当时站在食物链顶端的是假鳄类动物,在3000万年的时间里恐龙只是小角色。但是,恐龙已经登上了舞台,三种主要类群:肉食性的兽脚类、长脖子的蜥脚类和植食性的鸟臀类已经呈现演化上的分道扬镳,他们将拥有不同的后代。

2.01亿年前,三叠纪行将结束的时候,世界发生巨变,超大陆断裂,北美洲与西欧脱离,南美洲与非洲分开,大西洋出现了。巨变导致超过30%的物种灭绝。每一种盛极一时的假鳄类都销声匿迹,唯一幸存的是几种原始的鳄鱼,它们后来演化成现代的短吻鳄和鳄鱼。生态链上巨大的物种空白,为恐龙的崛起创造了条件。但是为什么恐龙能够在超大陆撕裂的世界末日中存活下来呢?答案是:不清楚。但毋庸置疑的是紧接而来的侏罗纪标志着“恐龙时代”真正的开始。

三叠纪巨变之后,恐龙的多样性呈现爆发性趋势,其中最具代表性的是巨大的蜥脚类恐龙。莫里森组是指一个很厚的沉积岩层,这种地貌在美国西部片中经常能看到,是晚期侏罗纪化石群最多的地貌。化石群显示莫里森组有一个完整的生态链。有重约55吨的腕龙,比腕龙小一些的雷龙和迷惑龙——它们在30至40吨之间。还有一些更小的梁龙和重龙,体重约10至15吨。最初那些巨大的恐龙骨骼曾经误导过科学家,因为没有人想到恐龙可以长到这么巨大,所以科学家认为它们属于他们唯一知道的能够长到这么大的生物——鲸。蜥脚类恐龙是侏罗纪演化最成功的恐龙,主要标志是其多样性和生态位分区。高耸的针叶树、低矮的蕨类植物、更低的灌木,每一个区位都有某种或某些蜥脚类恐龙占据,它们划分资源、各取所需、共同生活。

(最大的是腕龙)

(腕龙)


腕龙

腕龙


(雷龙)


(梁龙)

重龙

除了这些巨型的植食性恐龙,还有长着背板的剑龙和西龙、甲龙类的迈摩尔龙和怪嘴龙,以及大量以蕨类植物为食的小型恐龙。侏罗纪最具威慑力的捕食者是号称“侏罗纪屠夫”的异特龙,这种恐龙于20世纪80年代末在怀俄明州谢尔小镇附近的豪采石场被发现——那是一具近乎完整的异特龙骨架,绰号“大艾尔”。异特龙的体重大致在两吨到两吨半,善于奔跑。它的牙齿不是很粗大,咬合力不是很强,科学家认为它用自己的脑袋劈砍猎物。不过处在莫里森组食物链顶端的很可能是蛮龙,只是人们对这种恐龙所知甚少。

剑龙

摩尔甲龙


大艾尔

异特龙

蛮龙

还有一类恐龙在侏罗纪的黄金时代和白垩纪早期显得不那么出众,但是在白垩纪末期却登上了食物链的顶端,那就是暴龙类。侏罗纪和白垩纪早期的暴龙分布范围也很广,迄今为止发现的最早的暴龙类是西伯利亚的哈卡斯龙——它有点像今天的狼或者豺。在中国发现了五彩冠龙(它的名字源于头骨顶上的一块华丽的莫霍克式骨质头冠)、帝龙、中国暴龙(迄今发现的最古老的大型暴龙类)、华丽羽王龙以及中国赣州市发现的中华虔州龙。英格兰发现的始暴龙,以及侏罗暴龙和史托龙。

五彩冠龙

帝龙

华丽羽王龙

中华虔州龙

始暴龙

侏罗暴龙

史托龙

1.45亿年前,侏罗纪终结白垩纪接踵而至。南部的冈瓦纳古陆分裂,非洲和南美洲从冈瓦纳古陆中脱离出来,接着南极洲和大洋洲分裂。在这个过程中,火山喷发、环境恶化。于是大约在1.25亿年前的白垩纪世界,曾经种类繁多的蜥脚类恐龙遭到毁灭性打击,“三巨头”——雷龙、腕龙和梁龙几乎灭绝,主宰地球的变成了一群截然不同的恐龙,例如阿根廷龙——这也许是世界上生活过的最大的动物。植食性的鸟臀类恐龙发展壮大,它们中最著名的要数禽龙——这种19世纪20年代在英格兰发现的古生物化石是最早被冠以恐龙之名的动物。长着背板的剑龙类也步入了漫长的衰退期,并在白垩纪灭绝,取而代之的是发展壮大的甲龙类——身披盔甲、行动迟缓的奇特恐龙。小型的肉食类恐龙多样性大幅度提高,有的变成杂食性甚至素食性恐龙,有的进入水域生活。在白垩纪早期到中期,食物链的顶端是鲨齿龙类恐龙。鲨齿龙类以其酷似鲨鱼的牙齿得名,其种类繁多,分布在世界各地,有赤道以南的南方巨兽龙和马普龙,南美洲的魁纣龙,北美洲的高棘龙,亚洲的假鲨龙和克拉玛依龙,欧洲的昆卡猎龙,非洲撒哈拉的始鲨齿龙。在5000万年的时间里,这些巨大、强壮、凶狠的掠食者统治着这个世界。但是到了白垩纪末期,这些曾经盛极一时的鲨齿龙就让出了它们的统治暴龙类崛起,雄踞食物链的顶端。其中最有名的要数君王暴龙,也就是霸王龙。

禽龙

南方巨兽龙


马普龙

魁纣龙

高棘龙

在哈卡斯龙、五彩冠龙和华丽羽王龙追逐猎物的时代,超大陆才刚刚开始分裂——大部分板块漂移的速度和人手指的指甲生长速度差不多。但是到了白垩纪末期,各大陆已经相距遥远,地球的面貌与今天已经非常相似,换言之地区特有的恐龙已经无法像侏罗纪时代那样随时踏足世界上的任何一片陆地了,所以在北美洲称王称霸的君王暴龙只在哪里出现过。

霸王龙

君王暴龙是个巨无霸,体重可达7至8吨,全身覆盖鳞片,鳞片间长着丝状的毛发样的羽毛——而不是鸟类那种翎羽——事实上古生物学家倾向于认为曾经人们熟知的大部分恐龙都长有羽毛。锥形长尾用来平衡身体,后肢粗大,只有三根脚趾,前肢短小长着两个粗短的手指。君王暴龙的发源地在中国或者蒙古,曾在某一时刻经过白令陆桥,穿越阿拉斯加和加拿大到达北美。君王暴龙脑袋跟一辆smart轿车一样大,嘴里有50多颗利刃般的牙齿,上下颌的锯齿形牙齿大小和形状都像香蕉。根据测算,君王暴龙的每一颗牙齿的咬合力能达到3000磅,能轻而易举咬碎猎物的骨头,咬穿一辆汽车,所以君王暴龙留下的粪便化石中有大量的骨头碎块——它是唯一能够做到这一点的恐龙。君王暴龙的肺与今天的鸟类类似,鸟类的在呼吸时与哺乳动物不同,它们不管是呼气还是吸气都有空气流经肺部,相比之下哺乳动物只有吸气时才摄入空气,呼气时只有排出作用。这是因为鸟类身体里有与肺部相连的气囊系统,吸气时一部分空气被存入气囊,呼气时这部分空气被提供给肺部。所以君王暴龙的呼吸系统效率极高。

君王暴龙的脑化指数(EQ)——大脑容量与身体体积之比——在2.0至2.4之间,相比之下人类的是7.5,海豚是4.0至4.5,黑猩猩是2.2至2.5,猫和狗是1.0至1.2,老鼠大致在0.5.也就是说君王暴龙很可能比猫和狗更聪明,与黑猩猩类似。君王暴龙的嗅球特别大——这是位于大脑前端的叶状结构,作用是控制嗅觉——这说明它的嗅觉特别发达。它的耳蜗细长,比大多数恐龙都长,在今天的动物体内,耳蜗越长,对低频声响越是敏感。另外君王暴龙的视觉也很发达,拥有前方和侧面的两眼开阔视野,同时它具有立体视觉能够感知深度——大部分植食性动物都缺乏立体视觉。

综上所述人们现在对君王暴龙的基本认识大致是这样:咬合力强,成年后无法快速奔跑,生长迅速几乎每天要增重5磅,聪明且感官敏锐,集体生活,成群行动。

晚白垩纪最重要的植食性恐龙主要是角龙类和鸭嘴龙类,例如三角龙。三角龙也是人们最熟悉的恐龙,它属于植食性鸟臀类——所有的角龙类都是。三角龙得名自它的长相——每只眼睛和鼻子上所长的三只角,作为甲龙类脑袋后部长着头盾。三角龙可能是群居生活的社会性动物,科学家认为它们可能就像北美野牛一样,结成上千只的庞大群体集体游荡。三角龙是君王暴龙最重要的食物来源。鸭嘴龙和角龙类可能取食的是一种新的植物——被子植物,也就是开花植物。这种植物今天非常丰富,是现代人的食物来源的重要组成,但是开花植物是从白垩纪早期开始出现的,换言之三叠纪和侏罗纪的恐龙,像长颈的腕龙、梁龙就没见过这种植物。

三角龙

鸭嘴龙类

由于大陆板块的分离,白垩纪末期的各大陆上,恐龙不再相似。北美大陆上就没有蜥脚类恐龙,而君王暴龙是它特有的。巴西则没有暴龙,它有的是一种叫阿贝力龙类的兽脚类恐龙。在北半球,曾经的鲨齿龙消失了,食物链的顶端是暴龙类,但是在南半球的很多地方,鲨齿龙一直存在到白垩纪结束。在南美洲没有结成庞大群体的角龙类,但是有数量很多很特别的蜥脚类恐龙。而在欧洲则演化出恐龙王国中最诡异的状况。当时的欧洲,即大西洋上的那块大陆还是众多的岛屿,因为当时的海平面很高,大部分的欧洲陆地被海洋淹没,陆地所剩无几。正是由于狭小的地域,欧洲的恐龙演化出一些迷你版本来,就像鸭嘴龙类的沼泽龙,长颈蜥脚龙类的马扎尔龙。在它们的巴西亲戚能长到30吨的情况下,马扎尔龙只有一头牛那么大。

阿贝力龙类

沼泽龙

泰坦巨鸟和马扎尔龙

如果我们假设恐龙古生物学家所有的研究中只有一个成果是重要的,那么这个成果肯定属于这个发现:现代鸟类就是恐龙。所以严格来说,恐龙并没有灭绝,它们有幸存者,也就是鸟类。鸟类是那个已经逝去的恐龙帝国的遗老。

1861年,也就是达尔文出版他著名的《物种起源》的两年后,在巴伐利亚,采石场的工人发现了一种奇怪的东西——一种半爬行动物半鸟类的动物化石,今天这种生物被命名为始祖鸟。这个奇怪的动物曾经轰动一时,它有力的证明了达尔文的物种演化理论,而那位提出宗教上“不可知论”的赫胥黎则提出了一个大胆的设想:鸟类是恐龙的后裔。此后这个提法一直争论不休。

始祖鸟

20世纪20年代,一位丹麦艺术家以相当简洁的方式论证认为鸟类与恐龙没有关系,原因是恐龙没有锁骨而鸟是有的,于是人们很快达成了这一共识。到20世纪60年代,恐爪龙的发现让赫胥黎“鸟类是恐龙后裔”的理论起死回生。尽管随着科学家不遗余力的宣传,到了20世纪80年代,大多数古生物学家都认同鸟类来自恐龙这一观点,但是还是没有化石证据能够证明这一点——例如羽毛,直到1996年中华龙鸟的发现——这只小型恐龙身上保存完好的丝状羽毛的印记不啻为一锤定音。

今天中国辽宁发现的20多种有羽毛的恐龙已经是世界知名,其中最知名的应该属于振元龙,这种恐龙属于驰龙类,生活于早白垩纪,重约20公斤,除了身披羽毛之外,还长着翅膀。不过,虽然像振元龙或者小盗龙是有翅膀的,但它们绝不可能飞行,因为它们太大了,翅膀不足够提供升力。再后来通过对化石中黑色素的研究(不同大小和形状的黑色素对应不同的颜色),人们更是意识到,这些长着翅膀但不会飞的恐龙有着彩虹一般色彩斑斓的羽毛。于是一个全新的大胆假说诞生了:最初的翅膀是用于展示的,就像雄孔雀的尾巴,飞行的功能完全出于偶然。

中国鸟龙

振元龙

小盗龙

6600万年前的一个清晨,一个喜马拉雅山大小的陨石从天而降,砸在了今天墨西哥有卡坦半岛的希克苏鲁伯村,形成了一个直径超过100英里的陨石坑,白垩纪在轰然巨响中结束。这是一场规模难以想象的大灾难,恐龙王朝几乎在瞬间陨落。


2.5亿年前,可怕的火山将地球上物种几乎清零,恐龙抓住机会,乘势崛起。三叠纪末期第二次大灭绝中,恐龙好运的得以幸免遇难,而它们的竞争对手假鳄类则倒下了。到了白垩纪末期厄运终于轮到恐龙头上,地球上的非鸟类恐龙全部灭绝。但是有一些物种却幸运的活了下来,其中就包括我们人类那些老鼠般大小的祖先。在恐龙被清零的地球上,哺乳动物发展壮大,而人类最终取代了恐龙的地位,君临天下。

一个历时2.5亿年的时代结束了,属于人类的时代才刚刚开始——我们才出现四五百万年而已。只是,这样的事情既然能够发生在恐龙身上,有朝一日是否也会发生在我们人类身上呢?


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