生命进化的十大发现(二)
2013-08-13钱丹
钱丹
2.恐龙化石最早的发现(1820年-1840年)
1822年,英国牛津的地质学教授威廉·巴克兰在英格兰发现了一些异常巨大的牙齿。当时,他没能找到一个合适的词来描述他的发现。1824年以前,巴克兰仅获得了这一巨大动物的部分下颚与牙齿、一些脊椎骨、骨盆与肩胛骨的碎片以及后肢,这些化石可能来自不同的个体。巴克兰为这种巨大的动物建立起一个新属——斑龙属,并估计这个动物的身长为12米。这是第一种得到命名的恐龙。
不过,“恐龙”一词是由著名古生物学家理查德-欧文爵士在20年后的1842年正式提出的。他把恐龙总目定义为蜥形纲的一个独特部族或亚目,包含当时在世界各地发现的恐龙。欧文在命名时,考量到它们的牙齿、利爪、巨大体型以及其他令人印象深刻的恐怖特征,因此将它们命名为“恐怖的蜥蜴”。
在过去,恐龙被认为是复系群,包含数个毫不相干的演化支,并非来自共同的最近祖先。但自从20世纪70年代以来,恐龙已被认为是单系群,具有最近的共同祖先,是个天然演化支。
恐龙与它们的主龙类祖先在三叠纪中晚期分开演化,这一时间接近2.3亿年前,大约是二叠纪-三叠纪灭绝事件后约2000万年。对于早期恐龙——始盗龙——发现地层的放射线定年法检验,证实始盗龙生存于中三叠纪。古生物学家认为,始盗龙的外表类似所有恐龙的共同祖先。如果属实,最早的恐龙应该是一种小型的二足掠食动物。在阿根廷的中三叠纪地层所发现的原始、类似恐龙的鸟颈类主龙也支持这个说法,已出土的化石证据显示,这类动物都是小型的二足掠食动物。
恐龙刚出现时,陆地上有多种不同的动物,例如坚蜥目、劳氏鳄目、鸟鳄科、喙头龙目等原始主龙类,以及二齿兽下目与犬齿兽亚目等兽孔目动物。这些动物大部分在三叠纪后期的两次灭绝事件中灭亡。第一次灭绝事件发生于卡尼阶与诺利阶交接处,约2.15亿年前,二齿兽类与许多原始主龙形下纲动物在此事件中灭亡,例如原蜥形目与喙头龙类。第二次灭绝事件是三叠纪—侏罗纪灭绝事件,发生于约2亿年前,大部分的早期主龙类灭亡,包括坚蜥类、鸟鳄科、植龙目与劳氏鳄类。这些动物灭亡后,鳄形超目、恐龙、哺乳类、翼龙目与乌龟开始占据陆地的生态系统。
在传统的观念里,恐龙与当时其他的陆地动物在三叠纪中期展开长时间的竞争并取得优势,是错误的。根据化石记录,恐龙没那么早出现,且早期恐龙并非稳定增加、多样化,而是后来才急骤地大量演化。如果它们与其他动物有过长时间的竞争,应该会在化石记录中反映出来。恐龙在卡尼阶时的数量非常稀少,仅占陆地动物群的1%~2%。在诺利阶,数个动物群灭亡后,恐龙占据了陆地动物群的50%-90%。恐龙的直立步态在过去被视为成功演化的关键,但现在已知有数个同时代的动物群也有直立步态,例如坚蜥类、鸟鳄科、劳氏鳄类以及数种鳄形超目动物。
三叠纪后期是个生物剧变的时代,有许多植物、海生动物兴起衰落,三叠纪后期的气候也有巨大改变。镶嵌踝类主龙目前仅剩下鳄鱼,但在三叠纪晚期,镶嵌踝类主龙是群非常多样化的演化支,包括鸟鳄科、坚蜥目、植龙目、劳氏鳄目。在这群优势物种的存在下,恐龙能存活到侏罗纪,并非其生理、竞争上占有优势,而只是运气问题。