中生代的生物过程

二叠纪末发生的大灭绝事件,消灭了当时地球上的大部分生物,使得很多生物在事件后适应了辐射。大型食草和食肉哺乳动物的消失形成了许多空缺的生态位。幸存的双齿类和犬齿类哺乳动物占据了一些生态位,双齿类哺乳动物很快就会消失灭绝。二叠纪末大灭绝事件后数百万年,大型主要龙类爬行动物成为中生代的优势陆生动物,包括:恐龙和翼龙;水里的爬行动物有:鱼龙、蛇颈龙、苍龙。

中生代末期,发生了白垩纪大灭绝事件,50%的生物灭绝,包括所有恐龙。大多数学者认为是一颗彗星撞击了地球,引起了巨大的气候变化,许多动物尤其是冷血动物无法适应低温而灭绝。但鳄鱼等冷血动物为何在当时存活至今仍是未解之谜。

侏罗纪晚期和白垩纪的气候变化引起了另一次辐射适应。蜥脚类动物的多样性在侏罗纪达到顶峰,鸟类和有胎盘哺乳动物也开始出现和发展。被子植物在白垩纪早期也开始发育,热带地区开始出现。白垩纪的全球温度允许被子植物分布到极地。白垩纪末期,被子植物已经成为许多地区的大型优势植物。如果以生物量计算,直到白垩纪末期,各地的优势植物仍然是苏铁和蕨类植物。

一些科学家认为昆虫的某些器官相当适合被子植物,尤其是口器,昆虫和被子植物同时开始多样化。但昆虫口器的出现时间早于被子植物,也早于昆虫开始多样化的时间,所以昆虫口器是因为其他原因而进化的。

在中生代的过程中,早期的大型动物逐渐减少,而小型动物的数量逐渐增加,包括蜥蜴、蛇,可能还有哺乳动物和灵长类动物的祖先。白垩纪末期,大灭绝事件加剧了这种趋势。大型主龙消失了,而鸟类和哺乳动物继续存活至今。大约5.7亿年前,地球开始进入长寒武纪,标志着元古代的结束和古生代生命大爆炸的到来。寒武纪时代大致可分为前寒武纪和晚寒武世,几乎跨越了晚元古代和早古生代。整个古生代从晚寒武世开始,其间经历了奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,一直延续到二叠纪,历时近3.27亿年。在志留纪时期,脊椎动物已经完成了最初的进化。此时,地球的物种仍然以水中的生命为主,它们仍然主宰着河流和海洋。其中,三叶虫、甲鱼、对虾、蝎子和马蹄蟹很受欢迎。自然,它们之间的“相互依存”也开启了自然界最早的“食物链”功能。此时的大地,除了裸子植物,还是一片荒凉和寂静。

几千万年过去了,随着泥盆纪的结束,地球进入了石炭纪。在之前漫长的岁月里,植物已经进化成了树木,而且因为没有食草动物,所以有大片的森林在地面上制造氧气。曾经生活在志留纪水域的头龟,有很强的支撑鳍,现在已经完全进化成了可以在陆地和肺部爬行的四肢。成为第一个能成功从水中爬到陆地上享受新鲜氧气的原始两栖动物——喜力。这种海洋蝾螈是3亿年前所有陆地动物的共同祖先。时间一直持续到大约2.5亿年前的二叠纪末期,当时地球上的物种遭受了前所未有的灭绝。几乎85%的海洋生物和70%的陆地生物在此时被毁灭。这是一场结束了6500多万年前灭绝的大屠杀。我们人类今天通过化石特别熟悉和了解的三叶虫,也在这次灭绝中灭亡了。

地球上一群物种的灭绝,往往是为了迎接下一群高级物种的到来。时空继续旅行到三叠纪,此时地球已经进入中生代。与过去(古生代二叠纪)相比,它充满了活力。在古代海洋中,凶猛的食肉动物萨斯特雷鱼龙正在捕食其他海洋猎物。对它来说,三叠纪的海洋成了它的“免费餐厅”。在中生代的大部分时间里,它一直在海洋中扮演着重要的角色,约占70%。这个时候没有四大洋。这片土地是一片完整的联合古陆,由当今世界所有七大洲连接成一体。Gasmatosaurus(生活在三叠纪早期,一种吃肉的巨大两栖动物,是现代鳄鱼和美洲鳄鱼的最早祖先)此时正守候在河边,等待着随时吞食河边饮水的动物。在这片泛大陆的北部,一大群水龙正在缓慢地向南迁徙。这是一种类似哺乳动物的爬行动物。它们看起来像3000万年后出现的恐龙,但与恐龙不同的是,这些早期的类似哺乳动物的爬行动物更接近我们的直系祖先——哺乳动物,但它们与蜥蜴和鳄鱼没有那么接近。当然是包括人类在内的现代哺乳动物的远亲,由二叠纪洞穴动物牛齿兽进化而来。二叠纪大灭绝时,由于体型小生命力顽强,前肢善于挖洞,躲过了灾难,活了下来。在三叠纪早期,它的数量远远超过任何物种。但它不是地球的霸主。由于体型庞大,繁殖迅速,陆地上有限的裸子植物已经不能满足其庞大种群的需求,加上其他食肉动物的不断骚扰,势必退出中生代阶段,被其他物种取代。这是生物进化的必然现象。

在森林深处,似乎一个不起眼的物种注定在未来彻底改变地球上的生命面貌,开启爬行动物的新时代,为历史上最强大的“帝国”的诞生奠定基石。这个时间大约是2.4亿年前。在今天的南非,有一片广阔的丛林,是食肉动物和食草动物的天堂。在这里,一只不到一英尺高的小型食肉鳄鱼——新巴士鳄鱼,可以用后腿站立,敏捷地奔跑,专门捕杀昆虫,在丛林的每个角落忙碌而活跃。其发达的髋骨使其具有超强的跳跃能力,不仅能准确有效地捕捉飞行中的蜻蜓或各种昆虫,还能以闪电般的奔跑速度轻松躲避捕食性天敌的威胁。这带来了爬行动物从未有过的优势。由于其小巧的身体和非凡的“技能”,它成为了丛林中无与伦比的掠食者冠军。然而,谁也不会想到,在这片三叠纪早期的丛林里跑来跑去的小家伙们,会在接下来的3700万年里主宰整个世界,主宰地球的陆地、天空和海洋。他们就是我们今天熟悉的中生代地球霸主——恐龙(意为吓人的蜥蜴)。霸王龙,后世恐龙家族中的王牌杀手,以及梁龙、腕龙、各种大型蜥脚类动物,都是由身高不足一英尺的小精灵新巴士鳄进化而来。它是恐龙和鳄鱼的共同祖先。然后时间继续穿过三叠纪,进入大约2亿年前的侏罗纪早期。从此开始了“龙跑天下”的时代。从侏罗纪早期到白垩纪晚期的1.4亿年间(差不多是人类在地球上生存时间的1.50倍),地球一直是“龙的世界”。爬行动物统治着陆地、天空和海洋,它们自由行走如入无人之境。因为它是当时世界的霸主。就像我们今天在地球上的地位一样,我们属于天之骄子,地之王。除了重大的自然灾害,让它退出地球舞台几乎是不可能的,也没有一个物种可以取代它的机会。这个时期被称为爬行动物的黄金时代,也被称为恐龙时代。在那个“龙的世界”里,没有任何其他物种的发展空间。早期的哺乳动物为了自身安全只能生活在洞穴里,晚上经常溜出来寻找食物。中生代侏罗纪,地球气候异常温暖湿润,没有一年四季的概念,只有旱季和雨季。古大陆板块已经从当初拼凑起来的超大型古陆逐渐分裂漂移,形成了最初四大洋的雏形。中生代的气候条件特别适合植物生长。侏罗纪中晚期,地球上广泛覆盖着极其茂盛的裸子植物和蕨类植物。这也是素食恐龙丰富的美食天堂。每年雨季来临之前,今天生活在南美洲的喙嘴翼龙都会飞越大西洋,来到今天的法国西海岸,寻找异性进行交配。这时,大西洋只有300公里宽。在漂洋过海的途中,雄性翼龙会时不时地靠近大海,啄食在海里跳跃的鱼,以补充体力,随时都有被可怕的海洋杀手蛇齿龙吞食的危险。当他们到达目的地时,翼龙已经筋疲力尽了。往往要休息一个多星期才找配偶。

时间过去了将近7000万年。地球到了白垩纪,“弱肉强食”还在陆地上上演。这时,两只凶猛的霸王龙正在互相争夺咬一只伪君龙。这就是今天人们最熟悉的白垩纪冷血杀手。由于它巨大的体型和强有力的下颚锋利的牙齿,它一口咬下的食物相当于现在一整头强壮野猪的体积。但是,并不是所有的食草恐龙都会成为霸王龙的“中餐”,霸王龙也帮不了甲龙。

白垩纪晚期的地球气候比以前更差,因为长期干旱,植物大量死亡。因为找不到足够的食物充饥,食草恐龙的数量急剧减少。随着素食恐龙的大量灭绝,自然食肉恐龙也切断了它们的食物来源。但是,“水满了就溢,月满了就亏。”世间万物一旦达到巅峰,就会走下坡路。恐龙家族此时已经走到了尽头。地球似乎预示着未来某个时期会重演二叠纪末的“大屠杀”。大约6500万年前,一颗直径约1公里、名为尤卡坦的小行星坠落在今天的墨西哥。几万颗原子弹瞬间爆炸。这场“天地相撞”毁灭了地球上许多生命,终结了恐龙时代。这是恐龙时代的结束。

然而,恐龙并没有“完全灭绝”。早在侏罗纪时期,一些恐龙飞上蓝天,它们的身体结构发生了显著变化,避免了灭绝。它们是今天的各种鸟类,鸟类是恐龙的直系后代。

爬行动物并没有完全灭绝。相当一部分爬行动物因为体型小,容易躲藏,对环境适应能力强,躲过了大灾难,存活至今。今天,这些爬行动物仍然生活在我们的地球上。它们是变色龙,是茂密丛林中的伪装大师,是栖息在我们卧室墙壁和天花板上的小蜥蜴主体——壁虎、令人不寒而栗的蛇和鳄鱼、行动缓慢的乌龟等等。

白垩纪结束,地球进入新生代。