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龙族的兴衰

2021-08-27李峰

炎黄地理 2021年4期
关键词:白垩纪陆地鸟类

李峰

距今约2.3亿年前,地球上出现了一群神秘的生物——恐龙。从那时起,龙族开始繁衍兴盛,延续了超过1亿6千万年。直到6600万年前的白垩纪末,除少数鸟类外的大部分龙族成员才最终灭绝。这段时期在地质历史上称为“中生代”,包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪,也是著名的“恐龙的时代”。

现代生物系统学认为,恐龙是包含了三角龙与现生鸟类的最近共同祖先及其所有后裔的主龙类群。它们最明显的特征是后肢呈直立状,且向身体腹侧伸出。恐龙在中生代支配陆地生态系统超过1亿6千万年,是最成功的动物群之一。其间它们演化出了蜥臀类和鸟臀类两大类群,并发展出了适应不同生态位的多样化的体型和形态特征。恐龙最早出现于三叠纪的中晚期,繁盛于侏罗纪,其多样性在白垩纪达到顶峰。最终在6600万年前的晚白垩纪末期,所有非鸟恐龙和多数中生代鸟类走向了灭绝。

源起三叠

“龙族”的演化是地球生命史上的重大事件,也是自然科学的研究热点。然而恐龙的起源迄今仍是一个谜,科学家也一直在努力地“寻龙究源”。随便说出几种恐龙的名字对于博学的你来说也许只是小菜一碟,但你可曾想过第一种可以称为“恐龙”的生物竟要追溯到2亿3千多万年前的三叠纪晚期!那可是一个比“很久以前”还要“久以前”的年代。如果把这段时间想象成可以用尺子测量的长度,那将相当于地球到月亮距离的600多倍!

恐龙诞生之初的地球和现在截然不同。也许知道世界的六大板块对你只能算是常识,但你可曾想到恐龙时代之初的地球板块只有一个!差不多相当于把当今地球上的各个大洲像拼拼图一样拼在一起。面对这样一个空前辽阔的“联合古陆”,可以想象当时一些精力旺盛的“龙族驴友”也许会一路从中国走到澳大利亚呢!

当时的气候也和现在大不相同。恐龙诞生之初的地球气候炎热干旱,即便是在如今常年被冰雪覆盖的南极也不例外。由于地球围绕太阳公转的速度比现在快,当时“一天”的长度也要比现在的短。在这样的恶劣环境中诞生的“龙族”们却表现得异常坚韧顽强,它们一路修炼直至成为地球的霸主。

你可能习惯于把恐龙想象成庞然大物,但最早的恐龙其实体型很小。其中的两种是始盗龙和黑瑞龙。始盗龙身长约1.5米,重约9公斤。它们行动迅速,主要以小动物为食,偶尔也吃素。黑瑞龙则要大得多,有些体长可达6米,体重超过300公斤。它们都是凶猛的猎手!

三叠纪后,各种各样的恐龙开始陆续涌现,恐龙时代也迎来了空前的繁荣。想必你一定听说过进化论,说的是地球上的各色生物都会随着时间发生改变并最终形成新的物种。恐龙也是如此,它们自出现后迅速演化出了两大基本类群:一类是像将军庙单嵴龙这样的蜥臀类恐龙;另一类是以植物为食的鸟臀类恐龙,如多背棘沱江龙。

为了破解“龙族源起”之谜,古生物学家仍在世界各地继续搜寻比始盗龙和黑瑞龙更加古老的恐龙,其间还会时不时地从早前发现的种类身上获得灵感和新发现,有的甚至完全颠覆了我们先前的认知!这里要特别感谢那些始终致力于恐龙化石研究的古生物学家,是他们的不懈努力为我们打开了了解“龙族”世界的大门。

繁盛侏罗

侏罗纪标志着恐龙时代的真正开始。诚然,最初的恐龙早在侏罗纪开始前的3000万年就已经出现,但三叠纪的龙族和真正的陆地霸主还相去甚远。侏罗纪地球环境的巨变创造了新的生态位,也为恐龙的进化带来了前所未有的机遇,龙族恰在此时崛起并成为了陆地的主宰。得益于《侏罗纪公园》和《侏罗纪世界》系列电影的热映,恐龙已经逐渐成为了人们,特别是青少年喜闻乐见的流行文化符号,大众对侏罗纪的辨识度也远高于其他地质年代。龙族简史也在侏罗纪翻开了新的篇章。

侏罗纪时,“联合古陆”开始解体。起初先分裂成了南北两大块,北方的称为劳亚大陆,包括了现今的北美大陆和欧亚大陆;而南方的冈瓦纳大陆后来进一步分裂形成了今天的南极洲、马达加斯加、印度、澳大利亚,非洲和南美洲。联合古陆的解体导致了新大洋的形成,全球气候也随之变得温暖潮湿,曾经的沙漠和不毛之地逐渐变成了沼泽和热带雨林,为陆生动植物创造了许多新的生境和进化的契机,恐龙也因此开始变得多样化并最终成为了陆地的主宰。

侏罗纪是恐龙王朝的黄金时代。与三叠纪相比,侏罗纪恐龙的体型要大得多,龙族也因此第一次登上了食物链的顶峰。丰富的植被让长着长脖子的大型蜥脚类恐龙成了当时植食动物中的王者,这些移动的“发酵罐”演化出了多個分支,如体长界的冠军梁龙类和身高界的王者腕龙类。研究发现有些梁龙类(哈氏梁龙)可以长得和波音737客机差不多长,而当时最大的腕龙类(长颈巨龙)几乎有6层楼那么高!很难想象这些恐龙是如何只靠吃蕨类和苏铁类这些难以消化的植物长成如此庞大的体型!

在大型蜥脚类恐龙的光环下,诸如剑龙类和鸟脚类这些植食性恐龙,虽然星光稍显暗淡但却一样是食肉龙热衷的美味。而它们的死敌——食肉龙这时也变得比三叠纪的前辈们更大更凶悍,如异特龙类和角鼻龙类。它们中的佼佼者当属北美洲莫里森组的三巨头:异特龙、蛮龙和食蜥王龙。蛮龙和食蜥王龙的体长都在10米以上,即便稍小的异特龙也有9米。与此同时,体型和异特龙相仿的永川龙则主宰了当时的地球王国。

龙族还在侏罗纪解锁了一项黑科技——羽毛,诸如始祖鸟和擅攀鸟龙等一批会飞和不会飞的“鸟样”恐龙在侏罗纪晚期开始出现。而现代鸟类就起源于这样的小型恐龙,零星的证据显示现代鸟类可能在侏罗纪末期就已经出现。

万龙争鸣

在侏罗纪主宰陆地生态系统后,龙族的多样性在白垩纪达到了顶峰。白垩纪迎来了陆地生态系统的一次重大变革,这次变革导致了陆地动植物多样性的爆发式增长。白垩纪联合古陆的进一步解体在创造新生境的同时,也导致了气候环境的巨变,为恐龙等陆地生物的进化创造了条件。龙族的多样性也在这一时期达到了顶峰。龙族中的蜥臀类和鸟臀类相继演化出了种类繁多的肉食和植食性成员。地球上的海陆分布也是从这时起开始呈现出我们现今熟悉的样子。所不同的是当时主宰陆地、天空和海洋的不是哺乳类动物而是像恐龙这样的爬行动物。

白垩纪早期,联合古陆进一步解体,逐渐形成了现今南北美洲、欧洲、亚洲和非洲大陆的雏形。此时的北美大陆被“西部内陆海道”一分为二,印度则还是特提斯洋里一个四邻不靠的孤岛。尽管白垩纪出现了数次短暂的凉爽期,但大体还是继承了侏罗纪闷热潮湿的气候。白垩纪还发生了数次海平面上升的海进事件,同时沼泽地的大规模扩张也为恐龙等史前动植物開辟了新的家园。

白垩纪植物界开始呈现出新气象,被子植物迅速崛起并演化出了众多的门类,它们和其他绿色植物一同构成了龙族食物链的基石。

龙族发展到白垩纪才真正兴盛起来。在白垩纪将近8000万年的时间里,那些分裂中的远古大陆上先后出现过数千种肉食龙类。除了我们熟知的霸王龙和迅猛龙外,还有许多其他兽脚类恐龙,如拥有龙族中“最强大脑”的伤齿龙类;被诬陷为“偷蛋贼”的窃蛋龙类;最善奔跑的似鸟龙类;爪子超长的镰刀龙类;长着恐怖“大手”的恐手龙;背上长帆且像鳄鱼一样两栖生活的棘龙;长着大脑袋且体型赶超霸王龙的鲨齿龙和巨兽龙;长着“牛角”和滑稽小手的食肉牛龙;只有一个指头的阿瓦拉慈龙类;长着“犬齿”的畸齿龙类以及众多的带羽毛的“鸟样”恐龙。鸟类的多样性在白垩纪也显著提高,它们逐渐取代翼龙成了天空的霸主。

侏罗纪典型的蜥脚类恐龙到了白垩纪已然“团灭”,然而他们的后裔—身披薄甲的巨龙类却在此时遍布了各个大陆,并且进化出了比那些侏罗纪前辈更加庞大的体型,其中包括一些有史以来最大的陆地动物,如阿根廷龙、三角龙和戟龙等。角龙类的头角和颈盾在白垩纪变得千姿百态,令人眼花缭乱;副栉龙和盔龙等鸭嘴龙类的头冠也呈现了类似的多样性,这两类恐龙在白垩纪变得极为常见,常常大群地漫步于北美与欧亚大陆的平原和林地。甲龙类和肿头龙类也延续到了白垩纪末,并一同见证了“火之黄昏”中的龙族末世!

龙族末世

化石记录显示,在6600万年前的白垩纪末期,除鸟类以外的龙族成员都突然神秘地消失了。一同灭绝的还包括沧龙、鱼龙、蛇颈龙等海生爬行动物,以及当时的天空霸主翼龙类。尽管少数哺乳动物、鸟类、小型爬行动物、鱼类和两栖类幸存了下来,但种类的多样性却已大不如前。这次事件导致了当时四分之三的物种走向了灭绝,“恐龙的时代”也因此落下了帷幕。

这次灭绝事件的“罪案现场”就隐藏在墨西哥湾尤卡坦半岛翠蓝色的海面以下。6600万年前,在地质历史上的某个“瞬间”,地球上的多数动植物“突然”都消失了,而“罪证”就留存在海底数百米的岩层下方,这些证据记录了地球历史上最出名的一次地外天体的撞击事件,龙族“终结者”——希克苏鲁伯(Chicxulub)小行星撞击事件。这次撞击导致了地球生命史上的第五次生物大灭绝,史称白垩纪-古近纪灭绝事件,这其中首当其冲的受害者就是恐龙。

科学家们仍然在试图还原这场龙族浩劫发生的详细“时间线”。重新审视了这场“命案”所留下的蛛丝马迹后他们发现,在撞击发生的“0号地点”——墨西哥湾的尤卡坦半岛,一颗直径10公里的小行星在6600万年前从天而降,一头撞上了地球。而在临近的北美洲,撞击掀起的惊天海啸吞没了那里的恐龙和其他动植物,将它们埋葬于厚厚的碎石之下。撞击扬起的碎屑和烟尘遮天蔽日,笼罩了整个地球。大地因失去了阳光的温暖而陷入了长达数年的“冰冷低温”状态。植物因此逐渐枯萎死亡,没了植物,植食恐龙和以它们为食的肉食恐龙也相继消亡。

然而小行星可能还有“共犯”。龙族等地球生命可能在撞击发生前就已经陷入了生存困境。相关证据指向了“超级火山”。研究发现,位于今印度德干高原上的超级火山在撞击发生前后喷发了大量的熔岩和酸性气体,这导致了海洋的酸化,并可能在撞击发生前的相当一段时间就已经对生态系统造成了破坏。小行星撞击导致的地震很可能进一步促进了超级火山的喷发。

在二叠纪毁灭众生的“超级火山”爆发后崛起的龙族,又有如神助般地安然度过了三叠纪末的生死考验,却最终倒在了白垩纪末这场“天地夹击”的浩劫中。虽然霸王龙和三角龙消失了,但它们的后裔——鸟类今天却依然生活在我们身边!

恐龙从三叠纪中晚期开始出现,繁盛于侏罗纪和白垩纪。兽脚类恐龙的一支在侏罗纪演化出了鸟类的祖先。除了演化成现代鸟类的分支外,所有非鸟恐龙都在白垩纪末灭绝。本文对这些统治地球长超过1.6亿年的神秘生物进行了全景式的展示,揭示了一个奇妙的恐龙世界。因为珍视未来,我们回首历史,希望龙族的兴衰能为人类的未来发展有所启示。

作者单位:天津自然博物馆

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