白垩纪：恐龙灭绝前的地球是什么样的

　　白垩纪是一个地质时期，始于1.45亿年前，结束于6600万年前。这是中生代的最后一个时期。它发生在侏罗纪之后和古近纪之前——新生代的第一个时期，也就是我们现在的时代。

　　它持续了很长时间，将近8000万年，使其成为始于大约5.39亿年前的显生宙最长的地质时期。

　　白垩纪分为两个较小的时间段，称为纪元。早白垩世从1.45亿年前持续到1.005亿年前，晚白垩世从1.005亿年前持续到6600万年前。

一、白垩纪气候和大陆

　　我们星球上的各大洲曾经合并为一个超大陆，称为盘古大陆。它形成于大约3.35亿年前，但到侏罗纪末期，这块单一的陆地开始分裂。这种情况一直持续到整个白垩纪，到白垩纪末期，大陆几乎移动到今天的位置。

　　那时地球比今天暖和得多，北极或南极几乎没有冰。海平面波动但大部分都很高。事实上，有时海平面比今天高170米。

　　浅海形成，将一些大陆分开。例如，在晚白垩世，西部内陆航道将北美分成两块大陆。这片海最大时长3000多公里，宽近1000公里，深760米。

　　一种名为Platycarpus的已灭绝海洋爬行动物的头骨

Platycarpus是一种常见的沧龙，生活在西部内陆航道。它生活在84-81百万年前，被认为捕食鱼类、鱿鱼和炸药。

二、白垩纪植物

　　白垩纪的植物生命与今天截然不同。例如，温带雨林生长在靠近两极的地方，而那时候那里还没有冰。

　　史前植物专家保罗·肯里克(Paul Kenrick)博士解释说：“我们从南极洲西部获得的证据表明，极地森林主要由针叶树、罗汉松、南洋杉等植物组成，可能还有银杏树，林下有蕨类植物和苏铁植物。”

　　与今天北美太平洋西北部（包括俄勒冈州和华盛顿州）存在的温带雨林不同，白垩纪的极地森林每年冬天都必须在极夜的完全黑暗中度过一年中的四个月。植物在没有阳光的情况下生存了很长一段时间！

　　今天，大约90%的植物是开花植物，也称为被子植物。虽然开花植物的起源可以追溯到三叠纪时期，但我们在白垩纪初期的化石记录中并没有看到太多关于它们的证据。然而，到白垩纪末期，被子植物在地球上的植物生命中占据了更为重要的部分。

嵌入岩石中的植物化石

　　Monteschia vidalii可能是一种古老的开花植物，然而，它似乎没有合适的花。一种理论认为，这种早白垩世物种生活在水下，因此没有花瓣，花器官也非常少。这个标本是在西班牙发现的，是我们古植物学收藏中的几块Monteschia化石之一。

　　“在今天的开花植物中，大约70%是昆虫授粉的，”保罗解释道。

　　“在侏罗纪早期，昆虫授粉发生在裸子植物[一组种子生产植物]上，但它随着开花植物变得更大。”

　　“所以，植物和动物之间发生了一个重大的进化故事。”

三、白垩纪动物

　　“在白垩纪，所有生活在陆地上超过一米的生物都是恐龙，”古生物学家Susie Maidment博士说。

　　“有一些毛茸茸的小哺乳动物在恐龙脚下跑来跑去，但它们是生态系统中相对较小的组成部分。”

　　'鸟类已经进化并在天空中，以及翼龙。在海洋中，有沧龙，它们是大型海洋爬行动物，还有成群的蛇颈龙和鱼龙，”苏西解释道。

脖子很长的蛇颈龙骨架

　　Elasmosaurus是生活在8000万年前的北美蛇颈龙。这只海生爬行动物身长十米，其中超长的脖子占了一半以上。

　　说到白垩纪恐龙，我们通常会想到三角龙和霸王龙，尽管这些恐龙只生活在白垩纪末期，大约在68-66百万年前。

　　“白垩纪有8000万年之久，所以那段时间有很多周转，”苏西说。

　　“侏罗纪结束于1.45亿年前，是北半球真正拥有大型恐龙的时代。梁龙和剑龙之类的东西。那些似乎在早白垩世灭绝或至少衰退，它们被禽龙类和角龙类所取代。

　　在早白垩世，禽龙类是最早进化出复杂咀嚼机制的恐龙之一，而不是像其他爬行动物那样仅仅吞食食物。

　　在白垩纪晚期，鸭嘴龙——鸭嘴龙——做了类似的事情，用它们的数百颗小牙齿磨碎大量的植物物质。苏茜称它们为“白垩纪的奶牛”。

副栉龙头骨

　　鸭嘴龙Parasaurolophus生活在76-74百万年前的北美洲。它的头上有一个大冠冕，可能是用来发出喇叭声的。

　　北半球最大的恐龙生活在侏罗纪，而南半球则在白垩纪出现了最大的爬行动物。事实上，在此期间，出现了一些曾经存在过的最大的陆生动物。其中最大的属于一群叫做泰坦龙的蜥脚类恐龙。

　　Patagotitan是一种来自南美洲阿根廷的37.5米长的巨龙，可能是迄今为止发现的最大的巨龙。但有可能有一天我们会发现更大的恐龙。

　　“我想在Patagotitan之前，我们会说恐龙处于物理可能性的边缘，然后你会发现更大的东西，”苏西说。

　　目前尚不清楚为什么某些恐龙和翼龙（例如羽蛇神）在白垩纪时期变得如此庞大。一些人认为这可能与大气中的气体有关，而另一些人则认为猎物和捕食者之间的进化军备竞赛可能是造成这种情况的原因。

　　“大型恐龙无法真正奔跑，所以它们不得不以其他方式保护自己。所以，猎物变大了，然后捕食者变大了，依此类推，”苏茜解释道。

两只Patagotitan恐龙穿过开阔的风景

　　泰坦巨龙Patagotitan在阿根廷被发现，可能是世界上最大的恐龙。快来博物馆亲眼看看这个巨人吧。©PaleoEquii（CC BY-SA 4.0）来自维基共享资源

四、巨型恐龙如何影响它们的环境？

　　蜥脚类动物可能成群结队地生活和旅行。但是白垩纪的环境怎么能养活这么多巨型食草动物呢？

　　“我们有这样一种以哺乳动物为中心的世界观，但蜥脚类动物与哺乳动物截然不同。我怀疑他们的新陈代谢非常不同，可能不需要吃那么多食物。它们也可能靠低质量的植物生存，”Susie说。

　　“它们从比足球小一点的卵中孵化出来，可以长成这些重达60吨的动物。我们可以看到它们沉积骨组织的速度非常快，因此它们的生长速度非常快，它们可能不得不吃很多东西来促进它们的生长。

　　“有人提出，他们的新陈代谢随着他们的成长而改变。所以在早期，它们的新陈代谢非常快，随着它们长大，它们的生长速度减慢，实际上它们的新陈代谢速度要慢得多。

　　三只阿拉莫龙恐龙穿过森林。一个正在饲养以获取树顶上的食物。翼龙在它们上方飞翔。

　　阿拉莫龙是生活在白垩纪晚期北美的一种巨龙。它是除鸟类之外的最后一批恐龙之一。

　　巨型蜥脚类动物会从针叶树上剥去富含纤维素的叶子，而这些叶子可能需要很长时间才能在它们的消化系统中进行处理。他们也可能吃掉了这些树上的球果。

　　'锥体含有种子。它们与树叶不同，因为它们含有淀粉而不仅仅是纤维素，所以吃它们会更划算，”保罗说。

　　草食性-以植物为食的恐龙也可能是生态系统工程师，这意味着它们通过行为改变了它们居住的地方。当这些恐龙吃植物种子时，它们可能已经通过它们的内脏并从它们的便便中排出，这有助于在它们四处移动时将种子传播到动物的栖息地。

　　“如果你想想现代世界的类比，比如大象，那么传播种子可能是大型恐龙的一项重要功能，”保罗指出。

　　但是白垩纪植物有什么办法可以防止自己成为恐龙的晚餐吗？保罗指出了几组可能就是这样做的植物！

　　在今天活着的大约370种苏铁中，几乎所有的苏铁对大多数哺乳动物都是有毒的，只有少数灵长类动物能够消化它们。如果苏铁在侏罗纪和白垩纪期间具有这种毒性，那么这可能足以阻止恐龙食用它们。

Bennettitales灌木的化石树干

　　在中生代，苏铁和本内蒂塔目最为多样化。这种Bennettitales灌木的化石树干长度超过50厘米，来自早白垩世。它有144-149百万年的历史。

　　Bennettitales是一组已经灭绝的植物，看起来很像苏铁。

　　“苏铁的球果是在植物的顶部产生的，而在许多Bennettitales中，锥状结构嵌入在树干中，”保罗解释道。

　　“可能是这些植物通过将它们包裹在类似盔甲的树干中来保护它们的生殖部分，而不是让它们暴露在外并容易被恐龙捕食。”

　　一些植物可能因为健壮而幸存下来。例如，猴子拼图树Araucaria araucana看起来几乎像盔甲一样，上面覆盖着厚厚的鳞片状叶子，边缘锋利。这种植物所属的类群在侏罗纪和白垩纪期间最为多样化。

猴子拼图树的分支

　　猴子拼图树原产于智利和阿根廷。它现在普遍种植在英国的花园中。它是一种耐寒的针叶树种，其近亲生活在白垩纪时期。

五、白垩纪不列颠

　　白垩纪这个名字来自拉丁语“creta”，意思是粉笔。它因当时在西欧铺设的大量白垩岩而得名。英国著名的多佛白崖只是众多晚白垩世白垩矿床之一。

　　粉笔沉积在海洋环境中，其中的化石可以告诉我们生活在海洋中的生物。但这也意味着科学家们对白垩纪末期生活在英国的植物和陆生动物了解较少。

　　我们对早白垩世的陆地上生活着什么有了更好的了解，这尤其要归功于英格兰南部伯恩茅斯附近被称为Wealden群的岩石。该地区因发现禽龙而闻名。事实上，英国尤其以禽龙类而闻名，在这里发现了早白垩世的12属。

博物馆展出的曼特利龙骨架

　　曼特利龙是一种生活在130-1.2亿年前的禽龙类恐龙。1914年在怀特岛发现了正模标本——所有其他标本都与之进行比较的标本。

　　我们从化石记录中得知，在白垩纪时期的英国景观中，不是茂密的落叶林地，而是以针叶树为特色，林下有蕨类植物和苏铁类植物。

　　这些景观本来是相对开放的。今天，以草为主、树木稀疏的大片地区被称为热带草原。在白垩纪，像这样的开阔地貌主要是蕨类植物而不是草。

　　保罗说：“我们认为蕨类植物是这些喜欢潮湿地方的娇嫩小东西，但那时候的蕨类植物非常健壮，而且生活在半干旱的环境中。”

重爪龙骨架

　　重爪龙生活在早白垩世的英格兰东南部。这种食肉恐龙与棘龙密切相关，有些人认为棘龙可能在水下捕食。

　　六、白垩纪是怎么结束的？

　　6600万年前的白垩纪-古近纪灭绝可能是最著名的大灭绝事件。这是由一颗大型小行星在墨西哥海岸坠毁造成的，它极大地改变了地球的气候。

　　“它蒸发了碳酸盐和硫酸盐岩石，造成了酸雨，并向大气中排放了大量的灰烬、灰尘和污垢，遮挡了阳光。”这导致了全球食物链的崩溃，”Susie解释道。

　　“还会有热脉冲导致野火——岩石记录中的木炭就是证据——巨大的海啸冲刷着海洋盆地。”

　　雪上加霜的是德干地陷的形成，这是地球上最大的火山特征之一。释放出的大量硫会使大气降温。

　　白垩纪的大灭绝消灭了大约65%的物种。

活菊石的古艺术

　　白垩纪的灭绝事件消灭了许多动物，包括菊石，一种带壳的头足类动物。

　　植物受到了影响，尽管方式与动物不同。

　　'对于动物，整个群体都消失了。而对于植物，你会看到很多物种灭绝，但你不会看到整个植物群都消失了，”保罗解释道。

　　“在许多方面，植物比动物更健壮，更能抵抗物理干扰。”

　　保罗把这比作割草。即使用割草机将植物切成两半后，它也可以再生，这是动物无法做到的。在灾难性的情况下，植物可以从根系、芽和其他部分重新生长。

　　植物还具有产生大量种子的优势，在某些类型的植物中，这些种子可以在土壤中存活数十年，直到条件适合它们开始生长。

　　群体内的生态变异也有助于应对灾难。

　　'你看到植物产生大树和小灌木状的东西。您的家庭可能种植一年生植物和长寿的多年生植物。你可能在同一个家庭中拥有适应炎热和寒冷气候的群体。

　　“植物的家族水平可能比动物更多样化，所以这就是为什么你不会看到这些大群体的大量损失，因为它们中的一些元素找到了一种在灭绝中幸存下来的方法。”

现代银杏树的扇形绿叶

　　银杏是银杏目中仅存的成员，其多样性在白垩纪晚期开始下降。图片由Max Pixel(CC0)提供

七、白垩纪之后是什么？

　　6600万年前白垩纪和中生代结束时，古近纪和新生代开始了。

　　在古近纪，大陆漂移得更接近它们现在的位置，在接下来的新近纪，世界变得更凉爽，人们更广泛地感受到季节性的影响。

　　许多现代植物在这一时期进化，草类开始传播。

　　代替翼龙，鸟类成为天空中的主要动物，非鸟类恐龙的灭绝使哺乳动物迅速多样化和成长。

　　虽然距离远古人类亲属出现还有数百万年的时间，但一些最早的类灵长类哺乳动物的证据来自古近纪。

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动物标签： 白垩纪 翼龙 恐龙