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下雨天成就恐龙霸主之位

2019-04-02百里飞宇

科学之谜 2019年11期
关键词:食草霸主考古学家

百里飞宇

恐龙主宰地球一亿多年,它们拥有丰富的多样性,大部分的体型巨大,几乎没有天敌。但是你知道吗?在登上霸主之位前,恐龙曾被另一个物种压制着,在经历一场水与火的洗礼之后,它们才翻身当了主人。这是怎么回事呢?

恐龙的竞争对手

大约2.52亿年前,二叠纪发生了地球历史上最大规模的物种灭绝事件,约90%的生命从地球上消失。而此前的观点认为,二叠纪-三叠纪灭绝事件为恐龙扫清障碍,登上霸主之位。但是最近考古学家发现,恐龙的上位之路并不顺利,它们曾被一个强劲的对手,也就是鳄鱼的近亲——伪鳄类压制着。

伪鳄类与恐龙有着共同的祖先,到了三叠纪早期,它们分道扬镳了。很快伪鳄类就占上风,它们更加多样化,不仅有大型掠食者,也有巨大的食草者,以及食肉和食草的小型种类。它们几乎统治着当时的陆地和水域。

在陆地上,劳氏鳄是当之无愧的霸主。它们的身长可达10米,它们的尖牙利齿能有效撕咬猎物。更让人想不到的是,这种可怕的巨兽居然还能只用后腿行走,就像后来的食肉恐龙。而生活在陆地上的食草伪鳄类也是威风凛凛。食草的恩吐龙身长4米左右,长着小脑袋,身上密布厚厚的鳞片,脖子上还长着尖尖的刺。这一身“装备”可以让它们在遇到其他食肉的鳄鱼亲戚时自卫。

而在水中,植龙是危险的猎人。植龙可是个大家伙,它们体长可达10米,外形也与现代鳄鱼相似,它们的牙齿就像一把把长在嘴里的刀。植龙是隐藏大师,它们的鼻孔位于头顶上方,这样它们就可以把整个身体藏在水中,只露出鼻子在水面呼吸。巨大的体型、锋利的武器和擅于隐藏成为植龙称霸水域的法宝。

虽然是竞争对手,但是实际上,当时的恐龙要逊色很多。一方面,恐龙的数量很少。尽管三叠纪的动物种类繁多,但是留下的动物化石却相对稀少,只有世界上少数几个地方才能找到那个时期动物们的痕迹,其中一个地方是东格陵兰的詹姆逊岛。在那里,考古学家找到了大量的大型两栖类动物、龟类、哺乳动物和鳄鱼近亲的化石,却只找到了一种恐龙的骨骼化石。而事实上,当时的格陵兰就是恐龙的主要栖息地之一。在主要栖息地留下的化石也如此少,说明当时恐龙的数量可能并不多。另一方面,当时大多数恐龙的体型较小。如生活在当时的始盗龙体长只有1米左右,南十字龙体长约两米。因此,当时如果恐龙遇到伪鳄类,它们可能只会绕道走了。

考古学家的研究显示,即使是到了三叠纪末期,伪鳄类仍在不断发展。既然伪鳄类那么厉害,恐龙又是如何逆袭,成为地球霸主的呢?

恐龙的帮手是一场大雨

恐龙不喜欢干旱的环境,而在三叠纪后期之前,地球的陆地合并在一起,被称为盘古大陆。由于来自海洋的潮湿大气无法深入内陆,因此内陆地区气候炎热干旱。环境限制了恐龙的活动范围,它们大多生活在大陆的边缘地区。而伪鳄类则不同,它们遍布大陆,即使是在恐龙不愿意去的内陆地区,也有它们的身影。

2017年,科学家的一项研究显示,大约在2.5亿年前,西伯利亚地盾火山非常活跃,在长达一百多万年的时间里,火山频繁喷发。被喷到高空的火山物质遮蔽了阳光,导致地球气温下降。最大的危险则是温室气体,火山长期的喷发将巨量的二氧化碳、甲烷等温室气体释放到大气中,除此之外,火山熔岩流入了西伯利亚西南部的通古斯盆地,这个地区沉积着厚厚的煤、石油和天然气,在炙热熔岩的作用下,二氧化碳等温室气体被大量释放。因此在降温之后,随之而来的就是温室气体的发威,它们导致气温骤升,水循环速度加快,大量水分被蒸发。在合适的条件下,水分在空中凝结成水滴,形成降雨。在温室效应的作用下,落到地面的水又很快被蒸发,再次形成降雨,如此反复,漫长的雨季开启了,地球变得潮湿又闷热。而考古学家的研究显示,这个雨季持续了200多万年。科学家认为,正是这场下了200多万年的雨让恐龙登上霸主之位的。

最近,意大利的科学家找到了一些足迹化石,一定程度上反映了伪鳄类与恐龙在雨季前和雨季后数量的变化。足迹化石显示,在雨季来临前,80%的足迹来自伪鳄类,剩下的足迹来自恐龙和其他动物;而雨季之后,伪鳄类的足迹只有大约50%,另外50%则是恐龙留下的。而雨季过后几百万年,恐龙的足迹达到了90%。这似乎意味着,降雨对恐龙的逆袭确实起到了促进作用。

考古学家认为,正是火山爆发和雨季联手杀死了恐龙的对手伪鳄类。但是,为什么恐龙能在灾难之后蓬勃发展,而此前称霸地球的伪鳄类却走向了衰落呢?

恐龙的“好”身体帮大忙

200多万年的大雨虽然缓解了盘古大陆的干旱和炎热,但也给许多地区带来了肆虐的洪水,并且降雨中溶入了火山噴出的二氧化硫,形成酸雨,地球环境恶化。而在这样的环境下,恐龙的“特长”得以发挥,救它们于危难之中。

考古学家在格陵兰岛的岩石上发现了数千个古老的足迹,其中有伪鳄类的,也有恐龙的。他们研究这些足迹后发现一个有趣的现象——恐龙总是在移动,它们比它们的竞争对手走得更远。而恐龙的“特长”之一就是运动能力强,可以跋涉到更远的地方。考古学家对恐龙化石的研究显示,恐龙的大腿骨和髋关节之间的关节更灵活,脚踝也更稳定,这使它们能高效移动。而伪鳄类则不同,虽然有灵活的脚踝,但是它们的大腿骨末端是一个闭合的髋臼,这使得它们移动时更加费力。而恐龙的“特长”之二则是它们拥有更加高效的呼吸系统,这使它们能够保持高水平的活动。此外,早期恐龙体型更小,更灵活,这也为它们的逃生提供了有利条件。

相比之下伪鳄类却没有这些特长,这使伪鳄类在灾难来临时无法及时躲避,也使它们在环境剧变后不能及时找到合适的栖息地,大多数伪鳄类走向了灭绝,只有少数小型、敏捷的种类存活了下来,其中包括现代鳄鱼的祖先。

地球生物经历了大洗牌,恐龙在新的环境中繁衍生息,迅速取代自己的亲戚伪鳄类登上了霸主之位。

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