的神武,的确让我们震撼。但是,并非所有的恐龙都像我们想象中那么高大,它们当中也有小巧灵活的种类,或许我们还不知道它们是怎样的“尊容”。就让我们把目光聚集到遥远中生代的大地,来看看恐龙家族的真实面目。
古生物学家在研究恐龙的时候,根据腰带骨骼的差异,把它们分成蜥臀类和鸟臀类两大类型,我们就顺着这个线索,结识一下千奇百怪的恐龙们。
蜥臀类
这个大类包括了两类截然不同的恐龙:一类是两足行走的肉食性恐龙,另一类则是四足行走的植食性恐龙。
在肉食性恐龙中,有的个体较小,骨骼中空,被称为“虚骨龙”。它们身体轻巧,活动自如,过着快速、活跃的捕食生活。它们当中个体最小的只有今天的鸽子那么大,例如在欧洲发现的大约1.4亿年前侏罗纪晚期的美颌龙。
即使是体型较大的,也只有鸵鸟那么大,例如白垩纪生活在北美洲的似鸵龙。
科学家们推测,似鸵龙的奔跑速度绝不比鸵鸟逊色。
而另一些肉食性恐龙,科学家们干脆就直呼其为“肉食龙”。它们比虚骨龙要大得多,骨骼也相应加重,头骨很大,口中长有尖锐且带锯齿的牙齿,是名副其实的凶猛肉食者。侏罗纪晚期的跃龙和白垩纪晚期的霸王龙就是典型的代表。生活在北美洲白垩纪晚期的霸王龙,体长约12米,体重可达6~8吨。而在亚洲发现的白垩纪晚期的特暴龙,体长约15米,体重约6.3吨。鉴于肉食龙庞大的体型,再加上它们的前肢短小,科学家们推测它们不是活跃的主动捕食者,而是靠吃腐肉为生的,这可能与我们的想象有些出入。
蜥臀类中的植食性恐龙,体型一般都很巨大。像在美国发现的生活在1.4亿年前的超龙,可能是有史以来陆地上生存过的最大动物,它的体重超过100吨,体长可达42.7米。在我国新疆发现的中加马门溪龙体长也有26米,是目前我国发现的最大恐龙。此外,雷龙、梁龙、腕龙等,也都属此类。
人们不禁要问:如此巨大的恐龙,它们能在陆地上站起来吗?科学家们根据这些恐龙长脖子、弱牙齿以及某些种类的鼻孔位于头顶等特点,推测它们可能生活在沼泽或者湖泊中,靠水的浮力来减轻四肢的负担。但也有人认为,从它们四肢骨骼的化石来看,完全有可能承受住自身的体重,而长长的脖子正好可以吃到高大树枝上的嫩叶。但它们可能主要出没于沼泽和湖泊周围的潮湿环境中,因为这里不仅植物繁茂,而且离水又近,可以快速躲入水中,逃避陆地上肉食恐龙的追杀。
鸟臀类
这类恐龙的腰带骨骼结构与鸟类相似,从形态上看都很特别,有的嘴巴像鸭嘴,有的背上长有三角形的骨板,还有的头上长角,真是千奇百怪。
鸭嘴龙在白垩纪非常繁盛,它们的嘴巴宽而扁,而且口中的牙齿特别多,少的有200多个,多的可达2000个,真是让人瞠目结舌!这些牙齿一行一行交错排列在牙床上,如果上面一行被磨掉了,下面的牙齿还可以继续使用,正所谓“有备无患”啊。
现在一般认为,鸭嘴龙是在沼泽地中生活的,并常常潜水,甚至有人发现它们具有类似于鸭的脚蹼的构造,说明它们可以在水中游泳。
剑龙的最大特点是背上有两排接近三角形的骨板,尾巴末端有四根骨刺。
据说在骨板内分布着大量的微血管,可以用来调节体温。而尾巴上的骨刺是防御肉食性恐龙的有效武器。它们的体长可达6米,却只有核桃般大小的脑,实在与其体型不相般配。幸好它们的肩部和腰部还各有一个膨大的神经节,可以弥补脑量太小的尴尬。剑龙主要生活在侏罗纪,只有极少数延续到白垩纪,算是恐龙家族中的“短命”成员了。
甲龙是一种身披骨甲和骨片的恐龙,只生活在白垩纪,体长约6米。它们的头部和身体几乎都被坚硬的骨甲所包围,就像是一辆“装甲车”,而且,尾巴末端还有一个重重的骨质尾锤。当它们受到肉食性恐龙的进攻时,尾巴一扫,让来犯者难以近身,否则就可能付出皮开肉绽的惨重代价了。
角龙是鸟臀类中最后出现的一种恐龙,它们的主要特征是头上长角,整个头骨向后延伸,把颈部都掩盖起来,真是不错的防御武器。不过最原始的角龙头上并没有角,称“原角龙”,它们进化到后来才产生了角。可惜的是,这些植食性的角龙只在白垩纪晚期生存了2000万年左右就灭绝了。
王朝的颠覆
古生物学家的研究表明,恐龙是在距今2亿年前的三叠纪晚期,由比较进步的一类爬行动物演化形成的。它们经历了大约1.5亿年的陆地生活,于距今6500万年前的白垩纪末期全部灭绝。它们的生活时间差不多贯穿了整个中生代,并且分布广泛,种类繁多。所以,有人把中生代叫做“恐龙时代”。
既然恐龙家族在中生代如此显赫,为什么到了中生代结束时,它们就全部灭绝了呢?这个问题困扰了古生物学家很久,他们也试图寻找各种证据来解释这个千古之谜。
撞击学说
20世纪80年代,有人提出了恐龙灭绝的“撞击学说”。这个学说描绘了恐龙灭绝时期,地球上一场惊天动地的巨大变故。
一颗耀眼的星体划破长空,纵身飞入大气层,向着地面呼啸直下。与大气的摩擦使得这个星体燃起熊熊火焰,并且四分五裂,无数碎片像流星般洒落。但是,星体的主要部分并未瓦解,它就像是从天外搬来的一座大山直压下来。最后,随着一声轰然巨响,星体与大地发生了猛烈的撞击。这次空前绝后的撞击立刻引发了巨大的爆炸,滚滚浓烟、漫天尘埃,还有那排山倒海搬的凶猛海啸,发狂一样地席卷着整个大地。在生命篮中漫步的生灵们,迎来了它们的噩梦。
据科学家们推断,这次撞击的力量,相当于人类历史上曾经发生过的最强烈地震的100万倍,爆炸的能量相当于今天地球上所有核武器总量爆炸的1万倍。爆炸所引发的尘埃飘荡在空中,久久不能落下,就连阳光也不能透过尘埃照射大地。在昏天黑地中,植物逐渐枯萎死亡,庞大的植食性恐龙在饥饿中倒下,缺少食物的肉食性恐龙也只能在绝望和相互残杀中度过余生,慢慢消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能逃过此劫,它们在饥寒交迫中无奈地死去。只有一部分小型的陆生动物,靠最后残余下来的食物勉强维持生计,终于熬过了最艰难的时期,迎来了它们的再次繁荣。
科学家们在中生代的白垩纪和新生代的第三纪之间的地质界线上,发现了含量异常高的铱元素和冲击石英。已知铱元素在地球上如白金一样的稀少,而在陨星上却含量十分丰富。这就为恐龙灭绝的“撞击学说”提供了有力证据。而冲击石英也可能就是在撞击过程中形成的。
逐渐衰亡
有不少学者认为,恐龙大灭绝并没有人们想象的那样惊心动魄。和许许多多其他已经消失的物种一样,恐龙的灭绝也是它们不能适应地球环境的变化而产生的一种正常现象。当时,海平面大幅度下降,大陆面积相应扩大,气候更加干燥,植物的数量也逐渐减少。这是导致恐龙灭绝的主要原因,就算存在小行星撞击地球,可能也只是对恐龙灭绝起了最后一击的作用。
科学家们发现,大多数恐龙在白垩纪末期以前就已经从地球上消失了,即使是白垩纪末期的恐龙,也是逐渐地衰落的。美国科学家研究了白垩纪最末期的恐龙化石记录,发现包括恐龙在内的各种各样的脊椎动物,是在大约50万年的时间内慢慢地消亡的。
环境污染
科学家们研究了我国南雄地区白垩纪末期的恐龙蛋化石。他们发现这一时期的恐龙蛋壳中,包括铱在内的许多种元素的含量很异常。用电子显微镜观察这些恐龙蛋,发现它们具有病态构造,壳易碎,无法正常繁殖。
他们推测,在白垩纪末期至第三纪早期,频繁的火山爆发形成了漫天飞舞的火山灰和有毒气体,环境受到严重污染,气候变得恶劣。这样的环境,尤其是被污染的食物,对恐龙的生理机能造成了强烈的负面作用,影响了它们的繁殖,最终导致了恐龙灭绝。
持这种观点的人也认为,恐龙灭绝的过程可能持续了相当长的时间,而不是单凭一声巨响就把恐龙消灭干净了。
6500万年前,称霸陆地的恐龙究竟为什么从地球上消失了?或许这个问题的答案很复杂,既有来自地球外部的原因,也有来自地球本身的因素;既有环境的影响,也有恐龙自身的生理原因。这个千古之谜,还需要更多的研究才能让它水落石出。
鸟类的天空
鸟类是我们所熟知的一类高等动物,它们当中除了鸵鸟等少数种类之外,一般都具有飞行能力。不管它们能不能飞,都具有一个共同的特征,那就是身体表面长着羽毛。今天占领天空的鸟类究竟是怎么来的?这个问题的答案一直是古生物学家们所梦寐以求的。
1861年,在德国的巴伐利亚州发现了距今1.4亿年前侏罗纪晚期的始祖鸟化石,它就被当成今天鸟类的祖先。可惜的是,在发现始祖鸟的地区,能够找到的原始鸟类化石实在是太少了,科学家们无法知道这些原始的鸟类是怎么一步步变成今天的鸟类的。
早期的研究认为,鸟类起源于一类骨骼中空的原始鳄形动物———假鳄类,它们的背部具有长长的鳞片。但是,假鳄类生活在距今2亿年前的三叠纪,而目前所能发现的最早鸟类化石也只是在1亿年前的侏罗纪晚期。在这长长的1亿年时间里,假鳄类是怎么进化成鸟类的?没有证据。
20世纪80年代初,有人根据始祖鸟和虚骨龙之间的诸多相似之处,认为鸟类起源于能够飞快行走的肉食性恐龙———虚骨龙。但是这个观点在十几年间都没能找到令人信服的化石证据。直到1996年“中华龙鸟”的发现,人们才茅塞顿开。
中华龙鸟
1996年9月,在我国的辽宁省西部发现了一种奇怪的动物化石:它的个体大小与家鸡相似,头很大,满嘴长着带有小锯齿的尖锐牙齿,前肢非常短小,尾巴却出奇的长,它的背部从头到尾长着毛状的结构。这种被命名为“中华龙鸟”的动物就是世界上发现的第一种长着原始羽毛的恐龙。除了具有羽毛的特点之外,中华龙鸟的其他特征都与同一时期的虚骨龙非常相似。这就为鸟类起源于虚骨龙的观点提供了强有力的证据。
孔子鸟
今天我们看到的鸟类,口中已经没有了牙齿,它们靠“喙”来啄取食物。
而在遥远的中生代,大多数鸟类都保留着牙齿,这是一种原始的特征。不过也有例外,在辽宁西部的中生代地层中发现的孔子鸟就是典型的例子。
孔子鸟是世界上已知最早有喙的鸟类,比大多数中生代的鸟类都要原始,它们翅膀上的利爪还相当发达。与绝大多数中生代早期的鸟类不同,孔子鸟的牙齿已经完全退化。它的飞行能力比始祖鸟要强,而且后肢也已经更适合于攀援树木。此外,孔子鸟还有一点与始祖鸟非常不同,那就是孔子鸟骨质的尾椎已经愈合为一根较短的尾综骨,而始祖鸟还保留着23节自由的尾椎。虽然,具有角质喙这一特征和现存的鸟类相同,但孔子鸟显然是一类十分特化的鸟类,它和现存鸟类的起源没有直接的关系,可能是鸟类进化过程中很早就分离出去的一个旁支。
有趣的是,孔子鸟的雌雄个体常常相伴而生,雄鸟拥有一对很长的尾羽,而雌鸟的尾羽则短得多。看来,在遥远的中生代就已经有了“比翼双飞”的美丽传说了。
孔子鸟可能已经成为知名度仅次于始祖鸟的化石鸟类。
长翼鸟
在我国辽宁西部发现的中生代鸟类化石,其种类、数量和保存的精美程度,都远远超过了世界上其他任何一个地区,堪称世界之最。这些发现大大填补了从始祖鸟到白垩纪晚期鸟类进化过程中的空白。
侏罗纪晚期的始祖鸟主要是适应陆上生活。到了白垩纪,虽然大多数鸟类仍然生活在树上,但也有一部分开始适应不同的生活环境。长翼鸟就是一个典型的代表。
从长翼鸟的化石来看,这是一类树栖能力很强的鸟类。它的后肢短小,但前肢却十分发达,表明它拥有强大的飞行能力。而且嘴巴较长,并有锐利的牙齿,因此推测这可能是一种以鱼类等水生动物为主要食物、生活在水边树上的鸟类。
长翼鸟可能具有与现代的翠鸟非常类似的生活方式。它可以长时间地栖息在树枝上,一旦发现水中的猎物,凭借身体的重力、后肢的弹力和两翼的推动力快速向下俯冲,用长嘴捕捉猎物,然后用翼迅速拍打水面起飞,并返回到树上,享受它的美餐。
哺乳动物时代
爬行动物从石炭纪中期起源后迅速发展起来,到了二叠纪初期,爬行动物已经发展成为在陆地上占绝对优势的类群。它们以一种压倒性的优势使那个时期成为“爬行动物时代”,并持续了一个非常漫长的时期,长达2亿1500万年之久。在6500万年前的恐龙大灭绝之后,“哺乳动物时代”开始了,并一直延续至今,具有高度智慧的人类也生活在这个时代中。
我们可别想当然地认为,哺乳动物应该起源于某种曾经称霸陆地的恐龙。
其实,哺乳动物的祖先可以追溯到比恐龙更早的年代,大约在2.2亿年前,就生活着一类叫做“兽孔类”的“似哺乳类爬行动物”。
兽孔类的头骨上有一个颞孔,牙齿出现了典型的分化,有了门齿、犬齿和颊齿的分别,这些都是和哺乳动物一样的特征。而且,它们很可能已经身披毛发,是恒温动物了。
在兽孔类发展到后期的一些动物身上,如“三尖叉齿兽”,牙齿有了更加进步的变化,这些牙齿不仅可以准确地咬合,而且下颌骨还能做前后运动和来回转动,使食物能够被反复而有效地咀嚼。这些特征在现代哺乳类的牙齿上有了充分的发展。
与龙共舞的早期哺乳类在古老的中生代,当恐龙这样的大型爬行动物统治地球的时候,还生活着一类特殊的脊椎动物,它们身披毛发,以胎儿的形式繁衍后代,幼体刚出生后,由母兽哺乳。它们就是早期的哺乳类动物。
目前已经发现的最早的哺乳类动物化石,形成于大约1.5亿年前的侏罗纪晚期,尽管这样的化石现在被发现的还十分稀少,但中国辽宁省找到的“张和兽”“热河兽”“爬兽”和“中华俊兽”等,为早期哺乳类动物的研究提供了重要的信息。
1994年,在中国的辽宁西部发现了迄今为止世界上保存最好的早期哺乳动物化石,并以它的发现者———张和的名字命名为“张和兽”。
这只张和兽的生活年代是距今大约1.25亿年前的白垩纪早期。它的尾部没能保存下来,化石全长14厘米左右,估计它生活时的身体长度超过25厘米。古生物学家从它的牙齿构造推断,认为这可能是一种主要以昆虫为食的动物,也是现代哺乳动物较古老的旁系祖先。