恐龍 恐龍 (英文名:Dinosaur)指的是恐龍總目(Dinosauria)下屬的生物類群,有時也被稱為恐龍大目,可以分為鳥臀目 和 蜥臀目 兩大支,是一類繁榮于中生代的 陸生爬行動物 ,屬于主龍類下的 鳥頸主龍 ,起源于2.3億年前的 三疊紀(jì)晚期 ,在很短的時間內(nèi)占據(jù)了 陸生生態(tài)系統(tǒng) 中較高的生態(tài)位,至此直到白堊紀(jì)大滅絕結(jié)束,其中不乏有著名的 物種如 霸王龍 ( Tyrannosaurus )、 三角龍 ( Triceratops )、 劍龍 ( Stegosaurus )等,其中一支更是演化成了現(xiàn)今的鳥類 。
基本信息
生存時代
晚三疊世(2.2億年前)-晚白堊世(6600萬年前)
科學(xué)分類
目
鳥臀目Ornithischia和蜥臀目Saurischia
恐龍廣泛的適應(yīng) 各種陸地的生態(tài)環(huán)境,如戈壁、平原、森林、極地都有恐龍生存的記錄,但是沒有完全水生的恐龍。從三疊紀(jì)晚期開始,恐龍逐漸統(tǒng)治了地球,在 侏羅紀(jì)時期 各大洲就都有恐龍分布,到了 白堊紀(jì) ,恐龍達(dá)到了全盛??铸堃寻l(fā)現(xiàn)了1000多個屬,近2000多個種。但是在6600萬年前的晚白堊滅絕事件,非鳥恐龍全部滅絕。對于 恐龍滅絕 的觀點主要是 小行星撞擊說 和 火山噴發(fā)說 ,但是仍然沒有定論 。 恐龍雖然已經(jīng)滅絕,但是卻是最有影響力的一類古生物。人類在各大洲都發(fā)現(xiàn)有恐龍化石,其中以亞洲的 中國 和蒙古,北美的 加拿大 和 美國 , 非洲 的 摩洛哥 ,南美的 阿根廷 等地較多。這使得恐龍廣泛的出現(xiàn)在藝術(shù) 作品中,公共媒體也常報導(dǎo)關(guān)于恐龍的最新研究成果。公眾也經(jīng)常會討論一些關(guān)于恐龍的話題,比如恐龍是如何滅絕的,又比如人類能否復(fù)活恐龍 。
命名來源 在古時候,人類就發(fā)現(xiàn)過巖層中的巨大骨骼,但是人們當(dāng)時并沒有對古生物的概念,所以會把這些骨骼當(dāng)做巨人的骸骨。直到1822年,英國 醫(yī)生 吉迪恩·曼特爾 (Gideon Mantell)在英國的曼徹斯特地區(qū)發(fā)現(xiàn)了 禽龍 ( Iguanodon )的化石。通過與 鬣蜥 骨骼進(jìn)行對比,曼特爾認(rèn)為這是一種已經(jīng)滅絕的爬行動物,禽龍也因此成為了第一種被人類發(fā)現(xiàn)的恐龍 。 1842年,英國古生物學(xué)家 理查德·歐文 (Richard Owen)對當(dāng)時人類已發(fā)現(xiàn)的一些巨型爬行動物化石進(jìn)行了系統(tǒng)的整理,包括了第一種被科學(xué)命名的恐龍( Megalosaurus )。歐文認(rèn)為包括禽龍在內(nèi)的幾種生物都屬于一個已經(jīng)滅絕的類群。于是建立了恐龍類(dinosauria)這個類群,這類動物的也因此被稱為“dinosaur”,“dinosaur”由“dino-”和“saur”組成,前者的意思是“恐怖的”,后者的意思是“蜥蜴一類的爬行動物”,合在一起便成為了“恐怖的蜥蜴” 。“dinosaur”一詞隨后傳遍世界。在亞洲,“dinosaur”被翻譯為“恐竜”(きょうりゅう;Kyōryū),之后由中國學(xué)者 章鴻釗 翻譯為“恐龍” 。
與相關(guān)動物的關(guān)系 有許多不同類群的動物常被大眾誤認(rèn)為屬于恐龍,比如 翼龍類 、 蛇頸龍類 、 鱷類 、蜥蜴等。理由一般是認(rèn)為它們都處于同一時代或者外形上有些相似。但是親緣關(guān)系應(yīng)該是從解剖學(xué)的細(xì)致特征出發(fā),比如恐龍有著獨特的直立方式,因此恐龍和這些動物并沒有太多的親緣關(guān)系。和恐龍關(guān)系最近的動物是鳥類,它們是恐龍的后裔 。
與其他爬行動物的關(guān)系 恐龍屬于主龍類的一支,與鱷類、翼龍的關(guān)系較近,但是它們之間存在本質(zhì)的區(qū)別,比如在骨骼上恐龍缺少后兩者擁有的前 恥骨 ;鱷魚和翼龍缺少恐龍獨特的 髖臼 。蛇頸龍類、 蜥蜴類 、 蛇類 和 滄龍類 屬于鱗龍類, 鱗龍類 是和 主龍類 并列的另一個演化支,和恐龍關(guān)系更遠(yuǎn)。魚龍類則是分類關(guān)系不明,目前主流的觀點是認(rèn)為魚龍類屬于在主龍類和鱗龍類之外的另一個類群 。
與鳥類的關(guān)系 鳥類起源于恐龍中 獸腳類 下的 手盜龍類 的一支。因此,如果按照親緣關(guān)系的角度來看,“鳥綱”這樣的概念應(yīng)該被廢除而將所有的鳥類歸入恐龍。但是這與大眾的認(rèn)知相反,所以現(xiàn)在對恐龍和鳥的關(guān)系會采取兩種分類法:一種則是傳統(tǒng)分類,恐龍歸屬于爬行綱,鳥類單獨作為鳥綱;另一種則是較新的 系統(tǒng)發(fā)育學(xué)觀點,將鳥類歸屬于恐龍總目(Dinosauria)下的一支,因此可以將恐龍分為 鳥類 和 非鳥恐龍 (Non-avian dinosaurs) 。為了便于大眾區(qū)分鳥類和其認(rèn)知的恐龍形象,所以本文的介紹的恐龍范圍是恐龍總目中排除鳥類的其他恐龍,也即非鳥恐龍,為行文方便,下文在提到恐龍時如沒有特殊情況,都指非鳥恐龍。 恐龍和其他相關(guān)類群之間的關(guān)系(自制)
恐龍的概念與分類
概念 迄今為止,恐龍已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近2000個屬,在世界各地(包括 南極洲 )都有恐龍化石被發(fā)現(xiàn) 。恐龍的形態(tài)多樣,但它們都擁有獨特的髖臼結(jié)構(gòu),所以可以根據(jù)骨盆的形態(tài)來區(qū)分恐龍和其他動物。在過去,曾經(jīng)有人認(rèn)為恐龍是一個多系群,但是隨著研究的深入,現(xiàn)在可以確定,恐龍是一個單系群——這意味著所有的恐龍都擁有一個最近的共同祖先 。而按照系統(tǒng)發(fā)育學(xué)的定義,恐龍總目(dinosauria)是包含了 三角龍 、 梁龍 和 麻雀 三者之間的所有物種,以及三者之間的最近共同祖先的所有生物 。
分類 除去鳥類這一支系,恐龍可以分為鳥臀目(Ornithischia)和蜥臀目(Saurischia)兩大分支。這是根據(jù)骨盆形態(tài)決定的:鳥臀目恐龍的恥骨存在前后兩個方向的分支,和 髂骨 、 坐骨 共同組成了四射型腰帶;蜥臀目恐龍的恥骨只存在向前或者向后一個分支,和髂骨、坐骨共同組成了三射型腰帶 。 蜥臀目恐龍和鳥臀目恐龍的骨盆對比,其中深色是恥骨(自制)
鳥臀目 所有的鳥臀目恐龍都是植食性恐龍,可以分為兩大類群,一個角足類,這一類一般頭上存在有角或者 足部 類似鳥類,包含有鳥腳亞目、 腫頭龍亞目 和 角龍亞目 等著名種類,代表物種分別為 鴨嘴龍屬 ( Hadrosaurus )、 腫頭龍屬 ( Pachycephalosaurus )和三角龍屬( Triceratops );另一類則是裝甲類,這一類恐龍身上都有特殊的防護(hù)結(jié)構(gòu),像是裝甲一樣,其代表是劍龍亞目和甲龍亞目,各自代表為劍龍屬( Stegosaurus )和 甲龍屬 ( Ankylosaurus ) ;
蜥臀目 蜥臀目恐龍的多樣性則要高于鳥臀目,首先分為蜥腳形亞目與獸腳亞目。蜥腳形亞目是一類具有長脖子和巨大身體的植食性恐龍,演化出了演化史上最大的一支陸生動物,比如 阿根廷龍屬 ( Argentinosaurus )、 雙腔龍屬 ( Amphicoelias )等;獸腳亞目則絕大多數(shù)成員都是肉食性恐龍,代表物種如霸王龍屬( Tyrannosaurus ),其中手盜龍類中的一支演化成了現(xiàn)今的鳥類 。
生存年代與演化歷史 恐龍從2.2億年前的三疊紀(jì)晚期開始興起,最終在6600萬年前的 白堊紀(jì)末期 滅絕,前后統(tǒng)治了地球長達(dá)1.6億年,如果考慮到鳥類的話,則恐龍仍然存活至今 。
三疊紀(jì) 三疊紀(jì)中期,主龍類的一支開始興起,這一類生物都是小型捕食者,被稱為 恐龍形類 (Dinosauromorpha),除了恐龍外這一類群還包括有 西里龍類 (Silesauridae)、 馬拉鱷龍屬 ( Marasuchus )等成員 。這些動物和恐龍一樣,雙腿垂直于身體,可以保證它們的高速運動 。在當(dāng)時地球上還存在其他一些動物與恐龍競爭,如早期的鱷類、 喙頭類 等。但是隨著晚三疊世卡尼-諾利階滅絕事件的發(fā)生,恐龍的競爭對手大量滅絕,而恐龍本身則憑借先進(jìn)的身體結(jié)構(gòu)迅速脫穎而出,并從南美洲輻射到世界各地,開始占據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的頂端 。此時的恐龍也很快分化出了鳥臀目和蜥臀目,蜥臀目中也出現(xiàn)了 蜥腳形類 和獸腳類。其中蜥腳形類中的 板龍屬 ( Plateosaurus )是當(dāng)時最大的陸生脊椎動物之一 。
侏羅紀(jì) 三疊紀(jì)結(jié)束后,地球到了 侏羅紀(jì)時代 ,但在早侏羅世發(fā)生了一次滅絕事件,稱為 普林斯巴期-托阿爾期滅絕事件 。這次滅絕事件使得從恐龍也受到了打擊,早期成員全部滅絕。隨之而來的是地球重新變得溫暖而濕潤,裸子植物和蕨類也得以繁盛。植物的繁盛也催生出新的一批巨獸 。原本由大洲聯(lián)合而成的盤古大陸也開始分裂,這使得恐龍的多樣性進(jìn)一步提高。蜥腳形類中演化出了 蜥腳亞目 成員,如鞭狀尾的 梁龍屬 ( Diplodocus )、前肢長于后肢的 腕龍屬 ( Brachiosaurus )、適應(yīng)粗糙食物的 圓頂龍屬 ( Camarasaurus )等。裝甲類的劍龍亞目和甲龍亞目在侏羅紀(jì) 中期出現(xiàn),其中劍龍亞目達(dá)到鼎盛;鳥腳亞目恐龍則多為中小型種類,常在林間與平原穿梭,比如 彎龍屬 ( Camptosaurus )。在侏羅紀(jì)晚期,鳥腳亞目也出現(xiàn)了禽龍屬( Iguanodon )這樣較大的成員;獸腳亞目中誕生了 角鼻龍類 和堅尾龍類,包括著名的 異特龍屬 ( Allosaurus ),角鼻龍類和堅尾龍類中的斑龍類扮演了大型捕食者的角色,而小型捕食者則是堅尾龍下的虛骨龍類,比如暴龍類下的 冠龍屬 ( Guanlong )。一些特化的 獸腳類恐龍 也在侏羅紀(jì)晚期出現(xiàn),如歐洲開始出現(xiàn)食魚的特化類群——如 重爪龍 ( Baryonyx )。早期原始鳥類也是在這時就已經(jīng)出現(xiàn),包括著名的 始祖鳥屬 ( Archaeopteryx ) 。
白堊紀(jì) 到了白堊紀(jì),從侏羅紀(jì)開始分裂的盤古大陸進(jìn)一步裂解,逐漸接近現(xiàn)代的大洲分布情況:歐洲、亞洲和 北美洲 已經(jīng)出現(xiàn),而南極洲還和 澳洲 相連、南美洲還和非洲相連??铸埖亩鄻有砸哺M(jìn)一步的提高。在鳥臀目恐龍中,此時劍龍亞目的恐龍已經(jīng)逐漸消亡,但是甲龍亞目則逐漸興起,取代了劍龍亞目的生態(tài)位。 頭飾龍類 的兩支:角龍類和腫頭龍類也已出現(xiàn),角龍類的體型逐漸增大,演化出了如 原角龍屬 ( Protoceratops )、 三角龍屬 、 戟龍屬 ( Styrac osaurus )等著名物種;腫頭龍類則種類較少,體型也都是中小型,代表物種即腫頭龍屬。鳥腳亞目的體型也逐漸增大,其中禽龍類中產(chǎn)生了鴨嘴龍類,其中如 埃德蒙頓龍屬 ( Edmontosaurus )更是體型可以與一些蜥腳亞目成員匹敵的植食者 。 在蜥臀目恐龍中,雖然蜥腳類恐龍仍然存在,但是受到了一定的影響,種類開始下降 ,也出現(xiàn)了特化的成員如 尼日爾龍屬 ( Nigersaurus )。但是有一類蜥腳類依然繁盛,其中更是演化出了地球上最大的 陸生脊椎動物 ,這一支蜥腳類叫做 泰坦巨龍類 ,代表物種如 薩爾塔龍屬 ( Saltasaurus )、 黃河巨龍屬 ( Huanghetitan )等 。獸腳類恐龍則進(jìn)一步進(jìn)化,大型捕食者的體型進(jìn)一步增大,如 鯊齒龍類 、 棘龍類 、 暴龍類 和 阿貝力龍類 。其中鯊齒龍類和棘龍類繁盛于早白堊世,暴龍類和阿貝力龍類繁盛于晚白堊世。而中小型的獸腳類則幾乎都來自虛骨龍類。虛骨龍類的多樣性很高,包括似鳥龍類、美頜龍類、和手盜龍類。這些成員絕大多數(shù)都有羽毛,外形上類似一只大鳥,顯示出它們和鳥類有密切的聯(lián)系。同時,虛骨龍類的食性也發(fā)生著改變,如竊蛋龍類、鐮刀龍類乃至部分的傷齒龍類等都開始變?yōu)樗厥?,這可能與被子植物的興盛有關(guān) 。到了6600萬年前的白堊紀(jì)末期,晚白堊世大滅絕事件導(dǎo)致所有的非鳥恐龍滅絕,恐龍只剩下鳥類這一支存活至今 。
形態(tài)特征
整體特征 恐龍的形態(tài)極為多樣,截至2022年,目前人類發(fā)現(xiàn)的恐龍超過了1000多個屬,近2000種,在世界各地都有發(fā)現(xiàn)。這些恐龍大的可以超過百噸,如巨型的蜥腳類;小的卻幾乎只有一只鴿子大小,如一些與鳥類相似的獸腳類??铸堄械纳砼[甲,有的則是渾身羽毛,這些擁有羽毛的恐龍相比其他爬行動物要更加類似鳥類,前肢也更加類似鳥翼,像是 小盜龍屬 ( Microraptor )擁有四個翅膀 。 牙齒:不同的恐龍也擁有不同的牙齒,僅在植食性恐龍之間就有勺型齒、梳型齒、板狀齒等不同形態(tài)來處理不同的植物;肉食性恐龍中也有如暴龍類那種香蕉型的巨大牙齒;也有如 棘龍屬 ( Spinosaurus )那樣錯亂的圓錐形牙齒 。 腦容量:不同的恐龍也擁有不同的腦容量,對蜥腳類恐龍來說,它們的小腦袋不到體重的萬分之一,而如 傷齒龍屬 ( Troodon )則是最聰明的恐龍,腦容量足有棒球大小 。
四肢:有的恐龍四足行走,有的兩足行走。不同的恐龍也擁有不同形態(tài)的四肢來幫助自身生活。像是 鐮刀龍屬 ( Therizinosaurus )擁有發(fā)達(dá)的前肢,被推測可以抓取高處的植物,而如 單爪龍屬 ( Mononykus )的前肢則十分短小,可能是用于挖掘蟻巢或打破恐龍蛋 。
鑒定特征 恐龍具有與其他動物的不同點如下:1.髖臼位于身體的兩側(cè),股骨頭可以插入讓恐龍呈直立步態(tài);2. 腸骨 具有后突,加大了與薦椎的連接面,便于身體承重;3. 肱骨 具三角嵴,長度可以達(dá)到肱骨的三分之一到三分之二;4. 脛骨 遠(yuǎn)端存在一個凸起,與距骨相連,起到固定的作用 。
習(xí)性研究 由于恐龍已經(jīng)滅絕,所以對恐龍的習(xí)性研究必須參考化石,化石很難保存軟組織,也很難體現(xiàn)出生物體活著時候的生活習(xí)性,所以對恐龍的習(xí)性研究必須參考一些現(xiàn)生動物,尤其是鳥類與鱷魚 。
撫育幼崽 恐龍蛋化石的存在可以證明恐龍是一類 卵生動物 。人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多的恐龍蛋化石和巢穴化石,如鳥腳亞目的 慈母龍 ( Maiasaura ),化石顯示慈母龍會筑巢讓蛋在巢穴中孵化,而巢穴中的一些幼龍的身體很脆弱,難以獨自生活,所以推測在幼龍出生后慈母龍會照顧幼龍一段時間 。類似的情況在其他的恐龍中也有發(fā)現(xiàn),比如角龍亞目的 鸚鵡嘴龍 ( Psittacosaurus )上,人們發(fā)現(xiàn)許多保存了鸚鵡嘴龍幼體的巢穴,有的可以超過30只幼龍,這么多的幼龍可能并不是一只鸚鵡嘴龍生下的,而是多只鸚鵡嘴龍結(jié)成群體,然后由一只成年個體照顧所有成員的后代 。足跡化石顯示,許多恐龍的幼龍在逐漸長大、有了行動能力后,它們就會加入群體,而且走在龍群的中間,外圍則是成年同類保護(hù)它們 。
體溫 在過去,由于恐龍在分類上屬于 爬行動物 ,所以人們認(rèn)為恐龍和其他爬行動物一樣是變溫動物,但是隨著帶羽恐龍的化石被大量發(fā)現(xiàn),這些恐龍逐漸被認(rèn)為是和哺乳類、鳥類一樣的恒溫動物。而其他類群在骨骼上也有大量的哈弗氏管等結(jié)構(gòu)支持它們也是恒溫的證據(jù) 。因此,恐龍被認(rèn)為是一類恒溫的爬行動物。但是對一些恐龍來說,它們的體型過于巨大,雖然有利于保存體溫,但是不利于散熱,所以許多大型恐龍都具有獨特的結(jié)構(gòu)來增加表面積進(jìn)行散熱,比如棘龍的 背帆 、劍龍的 骨板 、三角龍的 頸盾 等。同時,恐龍的骨骼中有很多 空腔 ,不但有助于它們減輕體重,其中也充滿了氣囊,在提供高效的呼吸時也可以帶走體內(nèi)多余的熱量 。
食性 對絕大部分的恐龍來說,可以根據(jù)它們的牙齒來判斷大致食性,但是具體到以什么為食則比較困難。以霸王龍為例,許多三角龍和 鴨嘴龍 的化石上都有巨大的咬痕,剛好可以與霸王龍對應(yīng),而三角龍的數(shù)量要多于鴨嘴龍,表明霸王龍可能更傾向于捕捉三角龍 。但這是有大量材料后統(tǒng)計的結(jié)果,對于一些化石較少的恐龍,除了保存有胃容物外,研究者只能推測其食性,比如 中華麗羽龍 ( Sinocalliopteryx ),其化石內(nèi)存在一段小型馳龍類的骨骼,是否它會吃其他動物則只能推測 。此外,在許多恐龍的腹腔內(nèi)還存在有胃石,胃石的存在有助于恐龍消化食物,這一點與現(xiàn)今的鳥類十分相似 。 中華麗羽龍化石,其腹腔內(nèi)有一只馳龍類的足部
交流和防御 在許多恐龍身上都有獨特的結(jié)構(gòu),比如角龍亞目的角和頭盾,鴨嘴龍類的頭冠,乃至一些獸腳類恐龍的羽毛等等。這些特殊的結(jié)構(gòu)的主要功能可能是用作性展示,就像是雄孔雀對雌孔雀的開屏行為一樣 。在交流上鴨嘴龍類有著得天獨厚的優(yōu)勢,其中有不少成員擁有獨特的頭冠,這些頭冠有一部分由鼻骨組成,構(gòu)成了特殊的鼻腔,當(dāng)這些恐龍發(fā)出聲音時,可以發(fā)出特殊的聲音,用于和同類之間交流 。
當(dāng)然,也有一些十分堅硬的特殊結(jié)構(gòu),比如劍龍亞目的尾刺,在一些獸腳類恐龍如異特龍(Allosaurus)的化石上發(fā)現(xiàn)有巨大的孔洞,剛好與劍龍類的尾刺寬度相符,說明劍龍類會利用它們的尾巴進(jìn)行防御 [53]。類似的情況如蜥腳亞目中 馬門溪龍 ( Mamenchisaurus )、 蜀龍 ( Shunosaurus )、 峨眉龍 ( Omeisaurus )等也有特殊的尾錘,配合它們巨大的體型,足以重傷捕食者 。
棲息環(huán)境 恐龍的種類眾多,適應(yīng)各種各樣的環(huán)境,從嚴(yán)酷沙漠地區(qū)到濕熱的雨林環(huán)境乃至在極地都有恐龍生活 。
三疊紀(jì) 在三疊紀(jì)晚期,盤古大陸開始裂解,特提斯海擴(kuò)張,全球氣候變的干熱,晝夜溫差大,在大陸內(nèi)部存在大片的沙漠地區(qū),在地層中出現(xiàn)了著名的晚三疊世紅層事件。由于當(dāng)時大陸還是一個整體,所以海岸線很短,大量生物便集中在海岸線附近生活沒。代表的恐龍都是一些小型肉食性或雜食性恐龍,主要分布在南美地區(qū)。這些早期恐龍與 二齒獸類 、 犬齒獸類 共同生活 。
代表地層 由于早期恐龍的化石記錄較少,且沒有代表性的地層組成生物群,所以一般把這段時期的動物群統(tǒng)稱為 環(huán)特提斯??铸垊游锶?/span> ,代表物種如 腔骨龍 ( Coelophysis )、 板龍 等 。
侏羅紀(jì) 到了侏羅紀(jì),全球氣候總體上變的溫暖潮濕, 裸子植物 和 蕨類 遍布世界各地,即使是南極洲都覆蓋植被,也使得恐龍的體型快速增長。同時大陸的裂解也讓季風(fēng)更容易到達(dá)大陸中心,適宜環(huán)境的增多使得恐龍的數(shù)量進(jìn)一步繁盛??铸埖姆N類也開始增多,各大代表類群都在侏羅紀(jì)就已進(jìn)化出來。原本的 盤古大陸 已經(jīng)分裂為北方的 勞亞大陸 和南方的 岡瓦納大陸 ,所以不同大陸之間的恐龍也有一些分化 。
代表地層 大山鋪組 (Dashanpu Formation)位于中國的 四川盆地 ,是一套中晚侏羅世時期的地層。其中出現(xiàn)了如馬門溪龍( Mamenchisaurus )、 華陽龍 ( Huayangosaurus )、 永川龍 ( Yangchuanosaurus )、 鹽都龍 ( Yandusaurus )等恐龍,是研究 亞洲地區(qū) 中晚侏羅的恐龍動物群的重要化石點。大山鋪組代表了一套氣候溫暖濕潤的森林-平原環(huán)境,同時存在數(shù)量眾多的河流貫穿其中 。 莫里遜組 (Morrison Formation)是一套位于美國西部和加拿大的地層,時代是侏羅紀(jì)晚期,代表物種有 異特龍 ( Allosaurus )、 角鼻龍 ( Ceratosaurus )、腕龍( Brachiosaurus )、梁龍( Diplodocus )等,是北美洲產(chǎn)有最多恐龍化石的地層。莫里遜組環(huán)境與大山鋪組接近,也是在侏羅紀(jì)最有代表性的恐龍生物群 。
白堊紀(jì) 到了白堊紀(jì)早期,全球的氣溫雖然仍然溫暖,但是季節(jié)性變化開始出現(xiàn),同時大陸裂解導(dǎo)致一些地區(qū)的面積更小,出現(xiàn)了許多島嶼,封閉的島嶼環(huán)境使得島上的恐龍明顯特化。而在大陸上,被子植物的興起使得恐龍的食物和棲息環(huán)境也有了巨大的改變,如小盜龍( Microraptor )這樣的恐龍可以在林間自有滑行 ??铸堉幸查_始出現(xiàn)了一些食性特化的成員,像是棘龍( Spinosaurus )就是特化的大型的 食魚恐龍 。 到了白堊紀(jì)晚期,全球的四季變化使得一些地方開始降雪,一些恐龍演化出了穴居的能力還躲過嚴(yán)酷的氣候變化,如 掘奔龍 ( Oryctodromeus ) 。白堊紀(jì)晚期的地球也出現(xiàn)了更多的特殊環(huán)境,比如亞洲地區(qū)的 戈壁灘 、北美洲的 大沖積平原 。
代表地層 義縣組 (Yixian Formation)是早白堊世的一套地層,位于中國的遼西以及部分河北和內(nèi)蒙古地區(qū)。義縣組屬于熱河生物群的一部分,出產(chǎn)了大量的帶羽恐龍和鳥類、早期哺乳動物、早期被子植物、早期有尾兩棲類的化石,是世界上中生代化石最豐富的地層之一。當(dāng)時的氣候總體溫暖,但開始出現(xiàn)了季節(jié)性變化,環(huán)境內(nèi)最主要的地形是森林和湖泊,同時伴隨著大量的火山活動 。 納摩蓋特組 (Nemegt Formation)是位于 蒙古國 的一套晚白堊世時期的地層,是亞洲白堊紀(jì)晚期恐龍生物群的代表。人們在這套地層中發(fā)現(xiàn)了如 特暴龍 、伶盜龍、 多智龍 、 巴思缽氏龍 等著名恐龍。當(dāng)時的環(huán)境是以戈壁灘為主,氣候分為旱季和雨季,在旱季時,恐龍們需要在殘存的綠洲之間來回遷徙 。 恐龍公園組-地獄溪組 (Dinosaur Park Formation-Hell Creek Formation),這組地層位于北美洲的加拿大和美國,擁有大量的暴龍類、角龍類和鴨嘴龍類化石。地層中的化石由下而上呈現(xiàn)出明顯的演化過程,其中地獄溪組的時代更是白堊紀(jì)的最末期,對揭示恐龍滅絕有重要的指示意義。當(dāng)時的氣候溫暖,但是季節(jié)性變化更明顯,環(huán)境則是以平原和沼澤交替,在平原處存在一個巨大的三角洲入海口,所以在當(dāng)?shù)匾灿幸恍┖Q笊锏幕?/span>。
代表種類
獸腳亞目
霸王龍 霸王龍( Tyrannosaurus )生存于距今約6800-6600萬年前晚白堊世馬斯特里赫特期的北美洲。它既是體型最大的陸生捕食者之一,也是最晚滅絕的恐龍之一。霸王龍體型龐大,長約10-13米,重約8-10噸。它有著強(qiáng)有力的口部和巨大的頭骨,前肢短小,但是后肢與尾部強(qiáng)健有力 。
永川龍 永川龍 ( Yangchuanosaurus )生存在1.63億至1.45億年的中晚侏羅世,其化石發(fā)現(xiàn)于中國四川的沙溪廟組地層。永川龍屬于異特龍超科下的 中華盜龍科 ,和 中華盜龍 ( Sinraptor )并列為當(dāng)時中國地區(qū)最大的獸腳類恐龍。永川龍的化石保存十分完整,是世界上保存最好的大型獸腳類化石之一 。
伶盜龍 伶盜龍 ( Velociraptor )也叫 迅猛龍 ,生存于距今約7500-6600萬年前晚白堊世坎帕期至馬斯特里赫特期的亞洲地區(qū)(蒙古國、中國)。伶盜龍體形嬌小,長約2-2.5米,重約15-25千克,和一只火雞接近。它的吻部細(xì)長,身體覆蓋有羽毛,爪子鋒利呈彎鉤狀,是一種小型的捕食者 。
小盜龍 小盜龍 ( Microraptor )生存在1.25至1.2億年的早白堊世,其化石數(shù)量眾多,都產(chǎn)自遼西地區(qū)的義縣組地層。小盜龍是一種樹棲生活的小型馳龍類,以如孔子鳥、狼鰭魚這樣的小動物為食。小盜龍最獨特的地方是其后肢也有類似現(xiàn)今鳥類的正羽,雖然不能飛行,但是可以讓小盜龍配合前肢進(jìn)行滑翔,所以小盜龍也被稱為“有四個翅膀的恐龍” 。
角龍亞目
鸚鵡嘴龍 鸚鵡嘴龍( Psittacosaurus )生存在1.23早至1.1億年前的早白堊世,是一種小型的植食性恐龍。鸚鵡嘴龍雖然屬于角龍亞目,但是頭上并沒有角,不過倒是有和其他角龍類一樣的彎曲的喙。因為類似鸚鵡而被叫做鸚鵡嘴龍。鸚鵡嘴龍廣泛的分布在亞洲地區(qū),從 俄羅斯 到東南亞都有化石記錄。鸚鵡嘴龍化石常常聚集在一起,表明其會組成群體,不同年齡的個體一起在龍群生活 。
三角龍 三角龍( Triceratops )是與霸王龍生存在同一時代同一地區(qū)的大型角龍類。三角龍長約7-9米,重約6-12噸,其頭上有三個角和一個扇形的頸盾。作為一種植食性恐龍,三角龍可以憑借自己角和頸盾來防御肉食性恐龍的攻擊 。
劍龍亞目
劍龍 劍龍( Stegosaurus )生存于距今1.55億至1.5億年前晚侏羅世啟莫里階至提通階的北美和歐洲地區(qū)。其體型龐大,體格粗壯,體長約6-8米,體重約4-6噸。劍龍的整個背部拱起,由于劍龍的前肢較短后肢較長,使得尾巴高懸在空中,可以有效的揮動,驅(qū)趕捕食者。作為一種植食性恐龍,劍龍因其背部的骨板和帶刺的尾巴而成為最著名的恐龍之一 。
蜥腳亞目
馬門溪龍 馬門溪龍( Mamenchisaurus )生存在1.63億至1.13億年前晚侏羅世牛津期至早白堊世阿普特期的亞洲地區(qū)。馬門溪龍體型巨大,有著極長的頸部,幾乎所有種的體長都能超過20米,最大的則可以超過30米。在中國,大量的 馬門溪龍化石 被發(fā)現(xiàn),它們屬于不同的種,表明馬門溪龍的多樣性很高,在當(dāng)時十分繁盛。馬門溪龍屬于馬門溪龍科,其下除馬門溪龍外還有峨眉龍、 綦江龍 ( Qijiangosaurus )等大型蜥腳類 。
雷龍 雷龍 ( Brontosaurus )同樣生存在1.55億至1.5億年前晚侏羅世,但是僅在北美分布。它的頭頸長且粗壯、頭部高高揚起,尾巴細(xì)長,從頭到尾的體長超過20米,體重超過25噸,也是大眾最熟悉的恐龍形象。雷龍曾經(jīng)被認(rèn)為是其近親 迷惑龍 ( Apatosaurus )的同物異名。但是2015年的研究指出,雷龍和迷惑龍仍然是兩種不同的恐龍,所以雷龍的學(xué)名被再次恢復(fù) 。
滅絕事件假說 在約6600萬年前的白堊紀(jì)末期,發(fā)生了地球歷史上的又一次大滅絕事件,被稱之為白堊紀(jì)-古近紀(jì)滅絕事件,也就K/T滅絕事件。在這次滅絕事件中,除了鳥類外所有的恐龍全部滅絕,恐龍以外的其他動物如 菊石 、 蛇頸龍 、翼龍、 滄龍 等也都消失了 。從1970年開始,有許多古生物學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、進(jìn)化學(xué)家都試圖探索這次滅絕事件的原因,并形成數(shù)個理論,其中以小行星撞擊說和火山噴發(fā)說最具有代表性 。
小行星撞擊說 小行星撞擊地球的假說最早是1970年代后期,加州大學(xué)伯克利分校的 路易斯·阿爾瓦雷茨 (Luis Walter Alvarez)提出的。他發(fā)現(xiàn)在世界各地的白堊紀(jì)末期地層中存在大量的銥元素,而銥元素在地表并不常見反而在彗星中大量存在。因此他認(rèn)為可能是小行星撞擊地球?qū)е铝丝铸埖臏缃^。隨后人類在 墨西哥 的 尤卡坦半島 地區(qū)找到了當(dāng)時小行星留下的撞擊坑 。 撞擊事件會造成大量的灰塵進(jìn)入大氣層,遮蔽陽光,同時地層中的含硫物質(zhì)也會進(jìn)入大氣層中,導(dǎo)致陽光難以照射地球。陽光的缺少會妨礙植物進(jìn)行光合作用,從而植物開始大面積死亡,引起整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。由于恐龍的體型巨大,所以更容易受到影響,而體型較小的動物如哺乳類則更容易幸存下來。此外由于天體的撞擊,大氣層也會被影響,導(dǎo)致宇宙射線大量直接照射地表的生物,對其造成傷害 。
火山噴發(fā)說 火山噴發(fā)說則是另一種具有代表性的恐龍滅絕假說。該觀點認(rèn)為是白堊紀(jì)末期的在印度的德干火山運動才是大滅絕事件的主要因素 。在6600萬年前, 德干火山 開始大規(guī)模噴發(fā),大量的 火山灰 和 二氧化硫 等物質(zhì)被從地下帶出,火山灰遮蓋住天空導(dǎo)致植物的大面積死亡。這次火山的噴發(fā)可能長達(dá)數(shù)千年,大氣層中的火山灰也隔絕了陽光和熱量,這會讓氣候開始變冷,全球氣溫也因此下降了2°C,這導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰 。
其他觀點 除了上面兩種假說,研究者對大滅絕的解釋還有很多,比如海退說認(rèn)為在當(dāng)時的地球產(chǎn)生了大規(guī)模的海平面下降導(dǎo)致了海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化,而 海洋生態(tài)系統(tǒng) 變化也影響到了陸地的生態(tài)系統(tǒng);被子植物興起說認(rèn)為當(dāng)時被子植物逐漸興盛,代替了之前的裸子植物,植物的改變讓恐龍不在適應(yīng)新的食物才走向滅絕; 大陸漂移說 認(rèn)為當(dāng)時大陸的裂解產(chǎn)生的氣候變化導(dǎo)致了恐龍的滅絕等等。但是現(xiàn)在的觀點來看,造成大滅絕的原因可能并不是某一事件造成的,而是多種情況共同作用的結(jié)果,比如上文小行星撞擊說的提出者 阿爾瓦雷茲 就認(rèn)為海平面下降、火山爆發(fā)都可能是這次滅絕事件的綜合原因之一 。
大眾文化 當(dāng)知道這類巨型的爬行動物后,人類就對恐龍產(chǎn)生了極大的興趣。1851年,倫敦舉行了世界上第一次世博會,當(dāng)時也叫 萬國博覽會 ,其中的 水晶宮 (Crystal Palace)就是世界關(guān)注的熱點。而水晶宮中就塑造了一些恐龍的形象,由前文介紹的的恐龍的命名者歐文負(fù)責(zé),三年后水晶宮被遷移到了倫敦南部,恐龍的雕像也按照等比例重新塑造。雖然在當(dāng)時的認(rèn)知中恐龍是一些類似蜥蜴的大型動物,但是這并不妨礙人類對于恐龍的喜愛 。至此以后,恐龍便在大眾的心中留下印記,而歐文推動的博物館對普通民眾免費進(jìn)出也使得更多的人們可以走進(jìn)博物館來學(xué)習(xí),博物館中大量的恐龍化石更加推動了大眾對于恐龍的認(rèn)知 。隨著科學(xué)的發(fā)展,相關(guān)的科普讀物也隨之傳播,這在一定范圍內(nèi)也加深了人們?nèi)チ私饪铸?,而在科普之外的通俗作品中,諸如 查爾斯·約翰·赫法姆·狄更斯 (Charles John Huffam Dickens)是第一個在小說中提到恐龍的人:在他1852年出版的《 荒涼山莊 》中, 巨齒龍 得以登場 。此后,一些冒險小說中也出現(xiàn)了恐龍的身影,比如福爾摩斯系列的作者 阿瑟·柯南·道爾 (Arthur Conan Doyle)在其作品《 失落的世界中 》,也描寫禽龍等恐龍 。
影視作品 恐龍在屏幕中最早是出現(xiàn)在1909年的動畫電影《 恐龍葛蒂 》,該電影由動畫制作師 溫瑟·麥凱 (Zenas Winsor McCay)制作,這也是世界上第一部以恐龍為主題的動畫。此后在一些其他電影中,恐龍也逐漸成為了重要的一部分,比如1925的《失落的世界》、以及1933年的《 金剛 》等電影中恐龍都對劇情起到重要作用,其中《金剛》跨時代的采用了多種手法來表現(xiàn)恐龍和動態(tài),并登場了大量的古生物,如雷龍、霸王龍、三角龍和翼龍 。但由于影視作品的需要,恐龍開始被夸張為超大型的怪獸,比如 哥斯拉 系列,或者與一些機(jī)械融合,比如著名的《 恐龍戰(zhàn)隊 》系列。這些形象雖然冠以恐龍之名,但是與實際的恐龍形象相差甚遠(yuǎn) 。 到了1993年,電影《 侏羅紀(jì)公園 》上映,通過CG動畫技術(shù)和模型相結(jié)合,人類可以更好的復(fù)原恐龍的外形和動作。片中出現(xiàn)了不少現(xiàn)今來看是正確的觀點:恐龍是恒溫的、靈活的動物。但是片中仍有很多不足,比如里面的恐龍沒有羽毛、一些恐龍的時代和種類描述出現(xiàn)了明顯的錯誤等,比如其中“迅猛龍”(即伶盜龍)被介紹說是發(fā)現(xiàn)在美國的蒙大拿州,實際上伶盜龍生活在亞洲的蒙古和中國,而且里面的伶盜龍體型過大了,實際上對標(biāo)的應(yīng)該是現(xiàn)實中的 恐爪龍 ( Deinonychus ) 。
宗教觀點 由于恐龍是一類滅絕的古生物,它們存在往往被一些宗教人士或者反科學(xué)人士質(zhì)疑:比如“ 年輕地球創(chuàng)造論 ”(Young Earth creationism)的支持者就認(rèn)為地球是由上帝創(chuàng)造的,生命出現(xiàn)至今也僅僅過了一萬年,這與恐龍的演化史是完全矛盾的。因此其中有不少人會偽造一些人類和恐龍共存的證據(jù),或者不承認(rèn)恐龍的存在,比如著名的 伊卡石 (Ica Stone) 。一些動畫和電影也催生了“恐龍與古人類共存”的錯誤印象,比如《失落的世界》《 史前100萬年 》等 。
復(fù)活恐龍 人類對于復(fù)活恐龍有兩種不同的觀點。支持者認(rèn)為如果復(fù)活恐龍的話,人類可以更好的了解這些生物,恐龍也有經(jīng)濟(jì)價值。但是反對者認(rèn)為,首先憑先有技術(shù)人類暫時無法復(fù)活古生物,而且補充的DNA會導(dǎo)致基因庫的污染,復(fù)活的動物不能再說是恐龍;其次復(fù)活動物是否還有現(xiàn)代動物的權(quán)利、何處安置也是問題;最后與其在復(fù)活古生物上投入資金,不如用資金來保護(hù)現(xiàn)存的瀕危物種 。