爬行动物的进化是怎样的?

爬行动物统治地球,这是中生代的一大特征。当时的爬行动物大多体型巨大,十分吓人,人们用传说中的“龙”来称呼它们。有一段时间,恐龙在陆地上爬行,鱼龙和蛇颈龙在海里游动,龙和翼龙在天上飞翔,让地球变成了一个“龙的世界”。

恐龙之所以是一种给人印象特别深刻的爬行动物,是因为大部分恐龙都有着巨大的身躯,有的长达20-30米,重达40-50吨。事实上,恐龙并没有那么大,有些还很小。但是,那些小的,都被人忽略了。一提到恐龙,人们就会想到那些巨大而可怕的图像。

侏罗纪是恐龙的全盛时期,三叠纪出现并开始发展的恐龙已经迅速成为地球的统治者。各种恐龙汇集在一起,形成了一个形态各异的龙的世界。当时,除了雷龙和梁龙在陆地上有巨大的身体外,鱼龙和在水中飞行的翼龙也有很大的发展和进化。

爬行动物(或称爬行动物)是一种羊膜动物,属于四足动物,分门别类,较新的名称是蜥脚类。现存的爬行动物包括4目,鳄鱼包括鳄鱼、短吻鳄、短吻鳄、凯门鳄等23种。

爬行动物是最早真正摆脱对水的依赖,真正征服陆地的脊椎动物,能够适应各种陆地生活环境。爬行动物也是统治陆地时间最长的动物。他们统治地球的中生代,也是整个地球生物史上最引人注目的时代。当时,爬行动物不仅统治着陆地,还统治着海洋和天空。地球上没有其他生物有如此辉煌的历史。虽然现在已经不是爬行动物的时代了,大部分类群的爬行动物已经灭绝,只有极少数存活下来,但是从物种来说,爬行动物仍然是一个非常繁荣的类群,仅次于鸟类和陆生脊椎动物。很难说现在到底有多少种爬行动物。可能有数千种不同的统计数据,新的物种仍在被识别。一般来说,现在爬行动物应该有近8000种。由于摆脱了对水的依赖,爬行动物的分布受温度影响较大,受湿度影响较小。现存的爬行动物除南极洲外均有分布,大部分分布在热带和亚热带地区,温带和寒带地区很少。只有少数物种可以到达北极圈或分布在山上,而在热带地区,无论是潮湿还是干燥的地区都有丰富的物种。

森林蜥蜴

森林蜥蜴最早的爬行动物,出现在石炭纪晚期,由约3.2亿年至3654.38+0亿年前的中齿亚目爬行动物进化而来。森林蜥蜴是已知最古老的爬行动物,长约20~30厘米,其化石发现于加拿大新斯科舍省。溪洛仙蜥曾被认为是最早的爬行动物,但现在被认为比羊膜动物更接近两栖动物。油页岩蜥蜴和中龙都是最早的爬行动物。最早的爬行动物生活在石炭纪晚期的沼泽森林中,但体型比同时期的小,如生水蝎。石炭纪末期的小冰期给了早期爬行动物生长到更大体型的机会。

在第一个爬行动物出现后不久,出现了两个进化分支,其中一个是无孔亚纲。无孔亚纲头骨坚硬,无颞孔,只有对应鼻孔、眼睛和脊柱的孔。龟被认为是目前仅存的无孔动物,因为它们具有头骨和颅骨相同的特征;然而,最近有科学家认为,乌龟是返祖现象,会遗传到原来的状态,以增加保护能力。

蜥蜴

另一组进化分支是双翅目,头骨上有两个颞孔,位于眼睛后面。双翅目进一步分为两个分支:①扇贝包括现代蜥蜴、蛇、喙蜥,可能还有中生代灭绝的海洋爬行动物;②主要的龙包括现代的鳄鱼和鸟类,以及已经灭绝的翼龙和恐龙。

最早的头骨坚硬的羊膜动物也进化成了另一个独立的进化分支,叫做Monoforamina。闭弓动物眼后有1对窝,可减轻颅骨重量,提供颌部肌肉附着点,增加咬合力。单孔目动物最终进化成哺乳动物,因此被称为类哺乳动物爬行动物。Monoforaminifera以前是爬行动物的一个亚纲,现在是一个个体合轴纲。

石炭纪末期,两栖类和爬行类成为陆地上的优势动物。棘龙和爬行动物仍然生活在水边,而两栖动物首先进化成更大的身体,如翼龙和异特龙。二叠纪中期,气候多次变化,导致生态系统发生变化,兽脚亚目取代盘龙成为陆地上的优势动物。

有孔爬行动物繁荣于二叠纪。其中锯齿龙也进化成了更大的身体。大多数无孔爬行动物在二叠纪-三叠纪灭绝事件中灭绝,海龟可能是它们的后代。

翼龙

在二叠纪时期,片瓣类爬行动物并不繁荣,而且体型较小。但在二叠纪末期,进化出了两个进化分支:主龙下层和鳞龙下层,最后进化出了现存的大部分爬行动物。

二叠纪末的二叠纪-三叠纪灭绝事件导致两栖类和无齿目爬行类大量灭绝,主要的龙形亚目成为陆地上的优势动物。早期的主龙具有直立的四足步态,在很短的时间内演化出许多进化分支:恐龙、翼手龙、短吻鳄超目和其他三叠纪主龙。其中,恐龙是晚三叠世至晚白垩世的主要陆生动物。因此,中生代有时被戏称为“恐龙时代”、“爬行动物时代”。侏罗纪中期,兽脚亚目恐龙进化出许多有羽毛的恐龙,并进一步进化出鸟类。

与主要的龙形亚目相比,鳞形亚目可能进化成许多类群的海洋爬行动物:无鳞亚目、显龙亚目、蛇颈龙亚目、苍龙亚目;鱼龙可能是从更原始的两足爬行动物进化而来的。各种小型陆生爬行动物,如喙蜥、蜥蜴、蛇和蚯蚓蜥蜴,也是从鳞翅目进化而来的。

在恐龙的竞争压力下,兽脚亚目进化为体型小、代谢率高的物种,并在侏罗纪晚期进化为哺乳动物。

白垩纪末期的灭绝事件使恐龙、翼龙、大部分海洋爬行动物和大部分鳄鱼灭绝,而鸟类和哺乳动物在新生代再次繁盛和多样化,因此新生代被戏称为“哺乳动物时代”。只有龟、喙蜥、蜥蜴、蛇、蚯蚓蜥蜴和鳄鱼继续存活到现代,主要分布在热带和亚热带地区。爬行动物大约有8200种,其中一半属于蛇。