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恐龙的时代:中生代

2021-03-03江氏小盗龙

科学Fans 2021年2期
关键词:白垩纪恐龙海洋

江氏小盗龙

地球生命的历史可以追溯到距今40亿年,不过最精彩的部分直到距今5.4億年的寒武纪才正式拉开了序幕。从寒武纪开始,地球依次经历了古生代、中生代和新生代。如果要从这三个时代中选一个最精彩的时代,许多人都会毫不犹豫地选择中生代,因为这个时代出现了最神奇和壮丽的生命——恐龙。

中生代不仅有恐龙,还有其他巨型动物,比如翼龙、鱼龙、沧龙等等。尽管中生代的年代久远,但是今天地球上的绝大部分动植物在当时都已经出现,比如哺乳类和鸟类,因此中生代有着承前启后的重要作用。

三叠纪

复苏只是为了迎接下一场灭绝

三叠纪的开场并不算好,应该说是非常糟糕,因为地球生命刚刚经历了恐怖的二叠纪大灭绝,只有不到5%的物种得以幸存,留给它们的是一片崭新的天地。

三叠纪的天地与今天截然不同,所有的大陆都连接在一起,这片大陆被称为“泛大陆”。泛大陆的边缘因为与海洋接壤,获得了季节性的降水。广阔的内陆就不一样了,缺水干旱,气候恶劣。

既然陆地这么缺水,那就好好补补水吧。距今2.3亿年前,全球性的降水模式开启,只不过这场大雨一下就是100多万年,雨水落到地面形成了大洪水,裹挟着泥沙冲入海洋。本来在三叠纪初期得以恢复的浅海哪经得起如此折腾,海洋生命纷纷灭绝,这场持续的降水便是“卡尼期① 洪积事件”。

卡尼期洪积事件之后,地球又恢复了正常,正当生命打算喘口气的时候,大灭绝又来了。这次大灭绝是因为大规模的火山爆发,大量二氧化碳和有毒物质进入大气,然后带来了高温和酸雨,生命又开始大规模灭绝,这就是三叠纪- 侏罗纪灭绝事件。幸运的是,三叠纪- 侏罗纪灭绝事件的强度远不如二叠纪大灭绝,并没有将所有生命都赶尽杀绝。

三叠纪- 侏罗纪灭绝事件对于在这场灾难中消失或者衰落的物种的确是一场浩劫,但对于另一些物种却是机会,比如恐龙。已知最早的恐龙在2.3亿年之前就已经出现,它们经过了卡尼期洪积事件和三叠纪- 侏罗纪灭绝事件的双重考验,最终成功过关,迎接它们的将是最美好的时代!

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1982年3月19日,古生物学家杰克·塞普斯基(JackSepkoski)和戴维·M·劳普(DavidM.Raup)在Science上发表研究报告,报告对寒武纪物种大爆发之后的物种大灭绝事件做了统计,确定了五次大灭绝事件:

大陆漂移

侏罗纪

开启恐龙统治地球的时代

侏罗纪的开端便是三叠纪- 侏罗纪灭绝事件,不过自侏罗纪开始,地球迎来了长达1.4亿年的稳定期,最美好的时代正式开始。

侏罗纪的气候标签就是温暖湿润,热带和亚热带从赤道一直延伸到南北纬60°,等于今天西伯利亚、加拿大的位置。剩下的区域则属于温带,包括了南极和北极,所以侏罗纪的地球上没有冰川,雪也只是高山山顶上的稀罕物。

改变气候的关键原因是泛大陆的分裂,原来“铁板一块”的陆地从侏罗纪早期就开始分离,海洋侵入陆块之间的缝隙,形成新的海洋,其中一片海洋名叫特提斯海。到侏罗纪晚期,特提斯海的西部淹没了欧洲,只剩下一连串岛屿,而著名的始祖鸟、美颌龙就生活在这里。特提斯海的东部则淹没了今天的青藏高原,也就是说,当时的四川和重庆距离大海都不远。

桫椤

苏铁,俗称铁树

在侏罗纪时代就存在于地球上的植物——木贼

因为靠近大海,来自海洋的水汽给侏罗纪晚期包括重庆在内的整个华南地区带来了充沛的降水,再加上当时高浓度的二氧化碳造成的温室效应,使得侏罗纪晚期重庆的气候比今天还要温暖湿润,年平均温度比今天要高10 ℃左右,属于热带季风气候。

正如上面所说,侏罗纪晚期的重庆肯定是不缺雨水的,地势也不像今天这么剧烈起伏,不仅地势较为平坦,而且要比周围地区更为低洼,所以降水形成的河流在这里汇集在一起,形成了一片广阔的湖泊三角洲,地层中的大量水生动物化石和泥沙沉积物就是直接证据。

湖泊与河流仅仅淹没了部分陆地,更多的地方则生长着连绵不绝的绿色森林,这片绿色一直延伸到远方,一眼望不到头。与今天的森林构成不同,由于侏罗纪晚期被子植物才刚刚出现,远没有今天这么多的品种和这么高大的身材,古生物学家甚至都还没有在这里的地层中发现被子植物的化石呢。既然被子植物可能都没有出现,那么森林中的大块头便由属于裸子植物家族的松柏类和银杏类植物组成,这些树干笔直的大树努力向天空生长,有的高度甚至能够超过100米!

位于森林最上层的松柏类和银杏类植物的枝叶茂盛相连,遮天蔽日,挡住大部分阳光。所以即便是在烈日炎炎的正午时分,森林下层的光线也明显不足,甚至有些阴暗。但这正是蕨类植物最喜爱的环境——低矮的蕨类植物占据了森林的下层,稍微高一些的桫欏和苏铁类植物②则位于中间层。

除了繁茂的大森林,湿地占据了森林与湖泊之间的大片区域,这里看不到高大的树木,所以阳光非常充足,植被则以低矮的木贼和一些蕨类植物为主。尽管湿地看上去并不起眼,但却生活着种类丰富的动植物,生物多样性极高,是侏罗纪晚期生态系统的重要组成部分。

湖泊、森林、湿地,这就是侏罗纪晚期重庆的样子,得天独厚的优越自然环境吸引了大量恐龙在此生活。以重庆地区发现恐龙最集中的上沙溪庙组地层为例:最大的动物是那些长着小脑袋、长脖子,以四肢行走的蜥脚类恐龙,它们的生态位就相当于今天非洲大草原上的大象,成年之后就很少有天敌了;体型中等的植食性恐龙是重庆龙、巨棘龙、沱江龙等,它们都属于剑龙类,背上有成对的骨板,尾巴上有锋利的骨刺,生态位相当于非洲水牛,面对危险敢于拼命一搏;体型很小的植食性恐龙是盐都龙等,这些小家伙没什么防御结构,全凭两条腿狂奔,生态位相当于小羚羊。植食性恐龙最害怕的当然就是肉食性恐龙,上沙溪庙组中就生活着不同段位的肉食性恐龙:最大的永川龙相当于狮子,能够威胁大型蜥脚类恐龙;体重中等的四川龙相当于豹,对付剑龙类游刃有余;体型较小的中国虚骨龙相当于野狗,靠速度追杀小型恐龙。

除了恐龙之外,侏罗纪晚期的重庆还生活着会飞的翼龙、会游泳的鳄、龟、蝾螈等等,它们一起构成了完整的生态系统,重庆也成为一座不折不扣的侏罗纪公园。

白垩纪

走向巅峰便会迎来终结

白垩纪延续了自侏罗纪开启的美好时代,地球生命欣欣向荣,恐龙依然是陆地生态系统最强势的动物类群。

这一时期,陆块加速分裂,已经有了一些今天的模样。到白垩纪晚期,海平面比今天高100多米,三分之一的陆地都在海平面之下,成为海洋生物集中的繁荣浅海。与陆地的分裂相比,白垩纪的气候经历了先降温后升温的过程,不过整体平稳,并没有给生命带来什么大麻烦。

恐龙家族在白垩纪并没有走下坡路,而是走上巅峰。恐龙的种类在白垩纪晚期变得更加丰富——出现了凶猛强壮的暴龙家族,头顶盾牌的角龙家族,身披铠甲的甲龙家族,聪明狡猾的驰龙家族,奔跑如飞的似鸡龙家族等。在恐龙种类变多的同时,它们的体型也变得更大:生活在南美洲的阿根廷龙体长约35米,体重近80吨,成为已知最大的恐龙,也是最大的陆生动物;生活在北美洲的霸王龙体长12~13米,体重近10吨,成为已知最大的食肉恐龙,也是最大的陆生食肉动物。

除了恐龙,许多动物也在白垩纪走上大型化的道路:恐鳄、帝鳄都是体长超过10米的史前巨鳄;沧龙演化成体长近20米的超级海怪;风神翼龙翼展超过12米,起飞之后如同一架小型飞机;就连海洋中的菊石也越变越大,车盘菊石的外壳直径有2.55米。

当那些传统动物变大的同时,一场革命正悄然而至,标志就是花朵。花朵是被子植物的标志,尽管最早的被子植物在侏罗纪晚期就已经出现,但是它们席卷全球还是在白垩纪时期。被子植物的兴盛让曾经满眼葱绿的世界变得五颜六色,不过它们的意义远不止于此,新兴的鸟类和哺乳类也在被子植物的帮助下发展壮大。

白垩纪末期,位于德干高原③上的火山开始剧烈喷发,看上去只是一个小插曲。距今6600万年,一颗直径10公里的小行星撞在今天墨西哥的尤卡坦半岛上,这次撞击的威力相当于全球核武器引爆威力的40倍。撞击带来的包括冲击波、地震、海啸、火风暴、火山爆发等在内的大灾难席卷全球,导致了白垩纪- 古近纪灭绝事件,地球上80%的物种灭绝,其中就包括非鸟恐龙。一颗小行星的撞击给最美好的时代画上了句号,不过地球生命并未终结,它们将在之后的新生代卷土重来!

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