谈到恐龙的起源,我们必须回溯到中生代开始的时候,即三叠纪。这是恐龙“闪亮登场”之时,也是地球历史上最大的一次生物大灭绝( 二叠纪末生物大灭绝事件 )发生后不久。让我们先看一看那时地球上的情景吧。
在大约2.5亿年前的二叠纪末期,当时地球上超过90%的生物物种灭绝了,很多在“寒武纪生命大爆发”后出现的、一度十分繁盛的生物类群( 如三叶虫 ),在全球环境迅速恶化的条件下销声匿迹。奇怪的是,一些在今天看来对环境变化比较敏感的两栖类和爬行类物种反而幸存下来。
凡事都具有两面性。一方面,二叠纪末生物大灭绝带来了地球生态系统的大崩溃;另一方面,生态系统大舞台由此腾出空来,给新出现的物种提供了“大显身手”的空间。
伴随着每一次生物大灭绝事件而来的,是此后迅速的生物大复苏,以及新的生物类型适应性辐射。而每一次生物大辐射都使地球上的生态系统迅速恢复元气并得以更新,带来新型生物大发展,生物多样性也变得愈加丰富。
在生物演化史上,整个生态系统的生物遭受大灭绝后,一般会经历一个生物复苏的阶段。新的生物类型适应了新的环境后,会变得异常繁荣,这种生物现象称为适应性辐射。
如果适应性辐射造成在较短时期内演化出众多新型生物种类的现象,那么,这一新型生物大发展的现象则称为生物大辐射。
此处的“辐射”一词由英语单词radiation翻译而来,意思是“绽放开”或“向各个方向发展”。
所谓“旧的不去,新的不来”,在生物演化过程中也是这样。
随着许多旧物种的灭绝,三叠纪早期的陆生脊椎动物的面貌焕然一新。除了跟现代的蛙类、蝾螈等类似的两栖动物,以爬行动物中的 主龙类 最为繁盛。
主龙类(又称初龙类、祖龙类)原指“占统治地位的爬行动物”。在最早的恐龙出现之前,各种原始主龙类是地球上发展得非常繁盛的爬行动物。
主龙类后来演化出两大分支:一支是四肢向体外伸展的爬行动物,比如我们熟悉的鳄鱼;另一支是四肢直立于腹部之下的、可以站立的恐龙类和鸟类的祖先,以及称霸中生代天空的翼龙类。
还有一些 基干爬行动物 ,从中演化出了鳞龙类( 如蜥蜴 )及下孔类( 也称“似哺乳类爬行动物”,如卞氏兽、水龙兽等 )。
基干爬行动物是最古老的一类爬行动物,它们保留着两栖动物的某些特征,然而在头骨特征上属于典型的爬行动物。它们是后世爬行动物的祖先,在爬行动物的演化树上处于底端基干部位,故称基干爬行动物。
因此,三叠纪是爬行动物大发展的时代,又称作“恐龙的黎明”。如果能够通过时间隧道穿越到三叠纪的话,你们准会发现:那时的地球跟现在这颗蓝色星球完全不一样!
在三叠纪的地球上,你们不仅看不到任何建筑物、高速公路或其他人类文明的产物,而且看不到你们所熟悉的各种生物——既听不到鸟语,也闻不到花香,更看不到百兽,连各个大陆的相对位置与分布也跟如今完全不一样。
三叠纪生态景观复原图
中生代早期的“泛大陆”和“泛大洋”
我们现在所熟悉的七个大陆,那时候连成一块巨型古大陆,称作“泛大陆”( 超级古陆或盘古大陆 );那时候,地球上也没有大西洋、太平洋、印度洋等的分别,围绕着“泛大陆”的是覆盖地球总面积三分之二以上的“泛大洋”,也就是说,地球上现在的海洋在那时是连成一片的。
在这种海陆格局之下,“泛大陆”上的环境主要分为三大类:
1. 靠近海洋的沿岸地区,生长着茂盛的马尾蕨、树蕨等,植物丛中昆虫飞舞,潮湿的地面上布满各种两栖动物及小型爬行动物,比如最早的鳄鱼、蜥蜴、龟鳖类等,还有“娇小”的哺乳动物的祖先们。
2. 靠近赤道的比较干旱、凉爽的地带,生长着高大的裸子植物(如松树、冷杉、苏铁);除了昆虫和各种爬行动物,二齿兽一类的似哺乳类爬行动物也很常见。
3. “泛大陆”中心的广大沙漠地区,非常干旱、炎热,一些小型“似哺乳类爬行动物”及早期哺乳动物只好在地下穴居。
在这种极具多样性的复杂环境和气候条件下,形形色色的动植物得以繁衍和发展,二叠纪末生物大灭绝事件中的幸存者们经历了迅速的适应性辐射,占据了陆地上的各种生态环境,也为即将登场的恐龙提供了丰富的食物资源。
大约2.3亿年前,最初的恐龙闪亮登场——出现于现今南半球的阿根廷。
始盗龙的属名为 Eoraptor ,在拉丁文中意为“掠夺者”。它们是最早的恐龙,对当时的动物来说,像突然入侵的强盗。
尽管在非洲、欧洲、南美洲等处都有发现约2.3亿年前的恐龙化石的报道,但由于化石比较零星或破碎,或仅限于足迹化石,古生物学家无法确认它们是真正的恐龙,还是与恐龙非常相近的主龙类的遗骸或遗迹化石。目前最早的、比较可靠的恐龙化石,都发现于阿根廷三叠纪中晚期( 距今约2.3亿年 )的地层中,其中的著名代表叫作始盗龙。
始盗龙复原图
始盗龙骨架标本
始盗龙是一种体形娇小的恐龙,跟狗差不多大,是两足行走的杂食性恐龙。始盗龙既吃植物,也吃别的掠食性动物吃剩下的动物残骸上的肉。一般认为,恐龙的祖先长得就像始盗龙这个模样,后来的大型恐龙是由这些不起眼的祖先类型演化而来的。
始盗龙这样的早期恐龙其貌不扬,并不是当时陆地上“地位显赫”的动物。
那时候的陆生动物中,有各种各样的基干爬行动物及似哺乳类爬行动物( 哺乳动物的远祖 ),它们都比这些初来乍到的小恐龙身材更魁梧,也更适应周围的环境。像始盗龙等早期的“小不点儿”恐龙,则躲着这些庞然大物,以植物、昆虫或其他小动物为食,或者吃那些大家伙吃剩的东西。这很像我们通常所说的“人在屋檐下,不得不低头”。
比起后来“不可一世”的后代,早期的恐龙“卧薪尝胆”了很长一段时间——直到它们等来了“翻盘”的机会。
在恐龙出现后的两三百万年间,地球环境发生了很大的变化,出现了多次陨石撞击地球的事件。随着“泛大陆”的解体,板块活动加剧,引发了频繁的火山活动,而火山喷发释放出大量的二氧化碳和二氧化硫等温室气体,造成全球气温迅速上升。突如其来的全球气候剧变,也带来了洪水大泛滥。
那些一度在恐龙面前“耀武扬威”的主龙类与兽孔类爬行动物,在三叠纪末发生的这场地球历史上第四次生物大灭绝中,大多遭到了灭顶之灾,而拥有发达的呼吸系统、四肢能够站立的恐龙却幸存了下来。
正像前一次生物大灭绝后出现了主龙类一样,这次生物大灭绝后,恐龙得到了前所未有的发展。
进入侏罗纪后,恐龙得到空前的发展,迅速占据了各种生态环境,演化出五花八门的恐龙类型,成为统治地球陆地生态系统中的超级霸主。
那么,恐龙究竟有哪些主要类型?古生物学家又是根据什么标准对它们进行分类的呢?