您现在的位置是：网站首页>科普科普
《恐龙的兴衰》影响生态演变，解密其突然消逝的未解之谜
铛铛铃2025-09-14【科普】323人已围观
简介
今天为您解读的书叫《恐龙的兴衰：一部失落世界的全新史诗》，作者是美国古生物学家史蒂夫·布鲁萨特。
在我们的星球上，生命已经存在了35亿年之久，但这并不是一段岁月静好的旅程。在漫长的时光中，地球的生态环境发生过翻天覆地的变化，生命体也随之兴起或灭绝。实际上，早在人类诞生前，就有数不清的物种上演过生生灭灭的悲喜剧，其中最为我们熟知的大概就是恐龙了。这要拜化石所赐，大量的恐龙化石留存了这种古生物的头骨、牙齿、肢体，甚至是整个骨架。据此，古生物学家才能复原它们的样貌，艺术家则在此基础上发挥想象力。
1993年，随着科幻电影《侏罗纪公园》热映，优雅的腕龙、威猛的霸王龙、矫健的迅猛龙深入人心，成为恐龙的标准形象。不过，《侏罗纪公园》毕竟是老电影，今天古生物学家对恐龙的研究已大大深入，很多过去的认知被证明是错误的。例如，翼龙曾被认为是会飞的恐龙，而且是鸟类的祖先，但最新证据表明，翼龙根本就不属于恐龙。类似的例子还有很多。对于恐龙这类远古时代的生物，人们还存在着不少误解。今天要讲的这本《恐龙的兴衰》，作者结合先进的研究成果，勾勒出一幅全新的恐龙时代图景，使我们得以了解这个曾经的地球霸主。
我的讲述将按照恐龙的诞生、崛起、全盛和衰落这四个阶段来进行，最后我还会分析一下恐龙衰落对人类命运的影响。
好，现在开始讲第一个阶段——恐龙的诞生。
恐龙的故事要从古生代最后一个时期——二叠纪讲起。二叠纪始于2.99亿年前，结束于2.5亿年前，延续了约5000万年。二叠纪的霸主是利齿兽，“利”是美丽的“利”，“齿”是牙齿的“齿”。利齿兽的体型跟熊差不多大，它长着尖利的牙齿，以捕食二齿兽、水龙兽、巨齿龙等为生。后面这几类古生物都属于食草动物，靠吃植物生活。这时候恐龙在哪呢？答案是还没出现。其实即便出现了，可能也无法茁壮成长，因为占据食物链顶端的利齿兽，会在恐龙还弱小的时候就把它们吃掉。除非利齿兽消失，可它们已经延续了几百万年，怎么会凭空消失呢？原因是地质灾难。
二叠纪末期，因为剧烈的地壳运动，今天俄罗斯的西伯利亚裂开了许多缝隙，这些缝隙有的绵延数公里，相当于大地裂开了大口子，岩浆就不断地从这些大口子中喷涌而出，整整持续了上百万年。灼热的岩浆把西伯利亚的生物摧毁殆尽。更糟糕的是，岩浆喷发带来的火山灰和二氧化碳扩散到整个地球，产生了致命后果。火山灰遮挡住阳光，阻断了光合作用，加上巨量二氧化碳导致的温室效应，使得植物大规模死亡。这样一来，二齿兽、巨齿龙等食草动物都走向了灭绝，而以它们为食的利齿兽自然也在劫难逃。
在二叠纪末期的这场地质灾难中，地球的生态系统彻底崩溃，90%的物种消失了，古生物学家称为大灭绝。此后的500万年里，灰尘散去，二氧化碳浓度下降，生态系统逐渐恢复，新的物种才陆续出现。与此同时，古生代正式结束，地球进入到中生代。
中生代开始于2.5亿年前，持续约1.8亿年，到6600万年前结束。科学家把它分成三个时期：三叠纪、侏罗纪和白垩纪。恐龙就是在三叠纪早期登场的。不过原始恐龙和后来的恐龙完全是两回事儿。本书作者研究了大量的恐龙化石，发现原始恐龙的大小与家猫近似，体重也只有十斤左右。很难想象这么个宠物似的小家伙，会演化成霸王龙那样的庞然大物。
其实在整个三叠纪，恐龙都是小角色。当时占据食物链顶端的，是假鳄类中的佼佼者——蜥鳄，“蜥”是蜥蜴的“蜥”，“鳄”是鳄鱼的“鳄”。光听名字，就能想象它的冷血和凶残。事实正是如此，蜥鳄身长超过7米，它脖颈肌肉发达，牙齿尖锐，一口下去连猎物的骨头都能咬断。在饥饿面前，跟猫一般大的原始恐龙就是个下饭菜。实际上，原始恐龙如始盗龙、腔骨龙、埃雷拉龙一直是饥饿的捕食对象，证据就是，古生物学家经常能从它们的骨骼化石上找到明显的蜥鳄齿痕。
除了蜥鳄，假鳄类的其他种类，如鳞鳄、植龙、奸蜥，也都是恐龙的天敌。在这种情况下，恐龙基本没有演化成大型动物的可能。到三叠纪末期，最大的原始恐龙也不过跟长颈鹿差不多，根本扛不住假鳄类的攻击。从形态多样性上说，原始恐龙也远远比不上假鳄类，这表明在演化方面，恐龙不如假鳄类成功。总之，在同假鳄类的竞争当中，恐龙全方位处于下风，在长达3000万年的时间里，恐龙都只能在假鳄类的阴影下讨生活。
由此可见，二叠纪晚期的生物大灭绝，固然给恐龙等新生物种的诞生腾出了空间，但这并不意味着它们能自动成为地球霸主。一种生物要爬上食物链顶端，需要更多的条件。
第二阶段，我就来讲述恐龙崛起这个奇妙的过程。
三叠纪末期跟二叠纪末期一样，生态环境也发生了剧烈变化，而这次的推动力还是地壳活动。它导致泛大陆出现了分离的趋势。什么是泛大陆呢？简单说，远古时期陆地尚未分开，后来的欧亚板块、美洲板块、非洲板块，乃至澳洲板块，还是一个整体，科学家管这么一块巨型陆地叫泛大陆，古生物就在泛大陆上生生不息。不过从三叠纪中期开始，由于地壳运动的作用，致使地表裂开，岩浆喷涌而出，淹没了泛大陆中央约777万平方公里的区域。随后火山灰遮蔽天空，大气中的二氧化碳浓度急剧上升，动植物随之大规模死亡。此情此景，同二叠纪末期那场导致90%的生物灭绝的灾难如出一辙，只不过这一次程度较轻，灭绝的生物约占30%。
和二叠纪霸主利齿兽的命运一样，三叠纪霸主蜥鳄也没能挺过这场劫难，它们彻底灭绝了。其他假鳄类也几乎全军覆没，只有几种原始鳄鱼存活下来，最终演化成现代的短吻鳄和鳄鱼。恐龙也是幸存者之一，它们之所以能逃过劫难，科学家还没能给出具有说服力的解释。不过有一件事是确定的，大灭绝终结了三叠纪。等地壳运动再度平息下来后，地球进入中生代的第二个时期——侏罗纪。而此时恐龙的天敌已不复存在。
此后，恐龙逐渐摆脱原始形态，个头和体重都直线上升。这方面蜥脚类恐龙的表现尤为突出。什么是蜥脚类恐龙呢？它是指四脚行走的草食性恐龙，长脖子和长尾巴是其典型特征。人们熟悉的雷龙和腕龙都是蜥脚类恐龙。蜥脚类恐龙出现于三叠纪晚期，进入侏罗纪后体型大幅度增长，这从化石上能看得明白。2018年春天，本书作者在苏格兰天空岛发现了大量蜥脚类恐龙化石，据测算，它们身长普遍超过15米，体重十到20吨，是大象的三倍。到侏罗纪后期，像雷龙、腕龙这样的巨无霸，身长更是超过30米，体重达到30吨。这跟原始恐龙相比，可以说是脱胎换骨了。
问题在于，三叠纪幸存的生物不少，为什么唯独蜥脚类恐龙能进化成庞然大物呢？秘密就在于它具备四大生理优势。首先是长脖子，蜥脚类恐龙大都长有又细又长的脖子，而且里面布满了气囊。这些气囊能够在不损害强韧度的情况下，有效减轻颈椎骨的重量。这样一来，蜥脚类恐龙就算把脖子抬得很高，也仍然能保持平衡。如果我们穿越回侏罗纪，就会看到这样的场景：一头蜥脚类恐龙，比如雷龙，能在大树下一站几个小时，长脖子如同机械臂一般上下左右摆动，把整棵树的叶子啃食干净。据估算，一头雷龙每天要吃掉超过45kg树叶，食量远远大于普通的食草动物。吃得多自然长得壮了。
其次，蜥脚类恐龙长得也很快。它刚出生时只有小猫那么大，随后用三四十年时间长得跟飞机差不多大。这个生长速度在自然界堪称奇迹。蜥脚类恐龙是怎么做到的呢？答案是高效的新陈代谢系统。一般而言，生物体新陈代谢越快，生长发育就越快，而这个过程需要大量的氧气参与。这时候，蜥脚类恐龙第三大生理优势——高效的呼吸系统就发挥作用了。蜥脚类恐龙的呼吸系统由肺和气囊构成，它们分头工作，就是说蜥脚类恐龙可以一边呼气一边吸气，两不耽误。这极大地促进了新陈代谢，让蜥脚类恐龙能够比较快地成长。值得一提的是，这样的呼吸系统构造同鸟类如出一辙。我们说鸟类是从恐龙演化而来的，相同的呼吸系统正是重要证据。
此外，自动降温功能是蜥脚类恐龙的第四大生理优势。它们脖子中的气囊能将吸入的热空气进行冷却，这相当于配备了一套散热系统。侏罗纪时代的平均气温比现在高很多，所幸，蜥脚类恐龙拥有优异的散热功能，能避免中暑。
总之，细长轻巧的脖子、较快的生长速度、高效的呼吸系统以及自动降温功能，这四大要素是蜥脚类恐龙演化成庞然大物的必要条件，缺一不可。当然，这一切不可能是蜥脚类恐龙有意为之，而是演化的结果。演化的基本原理是什么呢？作者指出，那就是自然选择。以蜥脚类恐龙的长脖子为例，原始恐龙中有一些由于基因变异长出了长脖子，这让它们能吃到更多食物，相比同类拥有更大的竞争优势。如果该变异基因能遗传，那么其竞争优势也能传给下一代。久而久之，长脖子恐龙日益繁盛，个子较矮的则逐渐被淘汰。不过自然选择的过程极为漫长，侏罗纪长达5400万年，直到中后期，一些原始恐龙才集中了前面讲过的四大要素，变身蜥脚类恐龙，期间足足经历了2000多万年。
而对蜥脚类恐龙来说，好不容易演化出的庞大身躯，却不幸沦为别人的美餐，而这个别人其实是另一种恐龙——兽脚类恐龙。蜥脚类恐龙以植物为生，兽脚类恐龙则是标准的肉食性动物，它们用两足奔跑，速度飞快，并且牙齿尖锐，爪子锋利，一招就能致猎物死亡。三叠纪时期，受假鳄类挤压，兽脚类恐龙只能捕食小型爬行动物，所以很难长大，最庞大的埃雷拉龙也才高4米，重180kg。进入侏罗纪后，兽脚类恐龙把捕猎对象锁定为蜥脚类恐龙，这样食物来源大大丰富，营养跟上了，身子骨就壮实了。
到侏罗纪晚期，兽脚类终于演化出一种非常凶猛的恐龙——异特龙。异特龙身长超过9米，体重超过2吨，跑得飞快。逼近猎物时，异特龙会先用比石头还坚硬的头骨把对方劈倒，紧接着以尖牙利齿撕开皮肉，大快朵颐。更可怕的是，异特龙进化出了一定的集体行动能力，能依靠团队围捕比自己大得多的蜥脚类恐龙，如雷龙、梁龙和腕龙。要知道成年腕龙重约55吨，是名副其实的巨无霸，走起路来能让大地震颤，连它都惨遭毒手，难怪古生物学家给异特龙起了个绰号——侏罗纪屠夫。
异特龙之下，还活跃着不少中等体型的兽脚类恐龙，比如鼻头长尖角的角鼻龙、身形矫健的虚骨龙、长臂猎龙等。这群肉食性恐龙既吃蜥脚类恐龙，也以非恐龙类生物为食，它们占据了侏罗纪的食物链顶端。至此，恐龙，准确说是兽脚类恐龙，终于成为这个星球的霸主。而这还远远不是故事的全部。
第三阶段，我就来讲讲进入全盛期的恐龙又有哪些新发展。
距今约1.45亿年前，侏罗纪结束，地球进入中生代的最后一个时期——白垩纪。是又发生了大灭绝事件吗？没有，这一次是地质学家鉴于长时段没有重大变故，而人为进行的分期。当然这种分期也不是随意的，前面讲过，三叠纪后期的地壳运动把泛大陆撕扯成几块，形成了非洲、欧亚、美洲等板块。不过各大陆之间的联系还没有切断，非洲同南美、欧亚同北美都有陆桥连接，生物可以通过这些路桥去往其他地方。白垩纪最初的1000万年里，气候变冷，海平面持续降低，更多的陆地裸露出来，这让迁移变得更容易，恐龙就是从这个时候起走向全球的。之所以世界各地会发现同一种类的恐龙化石，也是这个道理。例如暴龙也是一种兽脚类恐龙，它发源于中国，于白垩纪早期经白令路桥来到北美洲，所以中国、加拿大、美国都出土过暴龙化石。
就在暴龙抵达北美洲不久，气候逐渐转暖，海平面上升，淹没了白令路桥，再加上地壳运动，各大陆的间距被越拉越大，五大洲四大洋的全球地理格局基本奠定。自此，分居在不同大陆的恐龙彼此隔绝，开始了各自的演化过程。一些恐龙衰落了，比如包括雷龙、腕龙等在内的蜥脚类恐龙，具体原因可能还是环境变化。科学家发现，白垩纪中期的2500万年间，火山活动激增，释放出巨量的二氧化碳和有毒气体，植物成批死亡，这让以植物为生的蜥脚类恐龙数量也急剧减少。相应的，捕食蜥脚类恐龙的兽脚类恐龙境遇也在恶化，它们为了食物你争我夺，甚至自相残杀。有古生物学家认为，侏罗纪霸主异特龙就是因内斗而灭绝的。幸存的兽脚类恐龙个头和体重也不如从前，因为营养跟不上嘛。
不过，熬过这段艰难岁月，恐龙家族很快恢复生机，进而迈入全盛期，其标志就是前面提到过的暴龙。暴龙起源于侏罗纪中期，起初它生活在丛林里，靠捕食小蜥蜴、小型兽类等爬行动物为生，可想而知它的体型不会太大。发现于西伯利亚的原始暴龙哈卡斯龙，身高2米，体重45kg，而最迷你的原始暴龙——地龙只有4.5kg重。在长达几千万年的漫长时光里，暴龙只是小角色。可进入白垩纪，暴龙忽然加快了演化速度。2009年，中国科学家在辽宁喀左发现了一具暴龙化石，据研究，这头暴龙体长约9米，体重超10吨，远远胜过原始暴龙。3年后，辽宁又出土了一具体长9米的暴龙化石，它身上还覆盖着羽毛，被命名为华丽羽王龙。这表明，最迟到白垩纪早期，东亚地区就出现了大型暴龙。这种基因突变是如何发生的，需要哪些条件，古生物学家还没有结论。能确认的是，大型暴龙熬过了生态变化，并且站到了东亚食物链顶端。
与此同时，一部分暴龙通过白令陆桥来到北美洲，之后路桥被海水淹没，欧亚大陆和美洲大陆彻底分离，分居两地的暴龙开始各自演化。在东亚，暴龙最终演化为诸城暴龙，顾名思义，这种暴龙发现于我国山东诸城，它体长可达11米，体重7吨，后肢发达，捕猎时能快速奔跑，并且发出巨大的吼声，令食草动物闻风丧胆。在北美洲，暴龙演化为君王暴龙，也就是俗称的霸王龙，它们的战斗力更胜一筹。古生物学家对君王暴龙的命名结合了希腊语和拉丁语，原意为凶暴的蜥蜴之王，这形象地描述了君王暴龙的特性。成年君王暴龙体长近13米，体重约8吨，它每天要吃113kg肉才能维系生命，食量相当于四头雄狮。
那君王暴龙以什么为食呢？答案是三角龙、甲龙、埃德蒙顿龙等，它们都是皮糙肉厚的大型草食性恐龙。比方说三角龙，它比君王暴龙还重，头部也十分坚硬，上面还长着三只尖角，战斗力很强，但这难不倒君王暴龙。君王暴龙嘴里有50多颗利齿，而且咬合力惊人，据古生物学家测算，君王暴龙一颗牙齿的咬合力就达到360kg，是非洲狮的三倍多，能轻而易举地咬穿一辆汽车，三角龙头骨再硬，也难以抵挡如此强悍的咬合力。我们从三角龙化石中能看到被咬碎的骨头，不用说，那都是君王暴龙的杰作。
或许是单独行动风险太高，三角龙逐渐过起了群居生活。白垩纪后期，三角龙出行和觅食基本都是成群结队的。相应的，君王暴龙也发展出了协同能力，通常是几只君王暴龙集体行动，有的佯攻，有的埋伏，有的偷袭，如果配合得好，甚至能将整群的三角龙杀死，这足够君王暴龙每餐好多天了。凭借爆表的战斗力，在白垩纪最后2000万年里，君王暴龙成为名副其实的王者，它也是迄今为止体型最大、最令人生畏的陆地捕食者。
由于大陆漂移，君王暴龙不能像异特龙那样走遍全球，它始终局限在北美洲，这对恐龙家族是好事，一些中小型恐龙得以在没有天敌的环境下演化，这极大地丰富了恐龙的多样性。于是我们看到白垩纪后期的各个大陆上，形态各异的恐龙四处行走。北美洲是君王暴龙的天下，称霸南美洲的是阿根廷巨龙，非洲生活着一种牙齿跟鲨鱼相似的恐龙——鲨齿龙，今天的欧洲则是一连串海岛，有限的资源决定了它养活不了巨无霸，所以欧洲的海岛上活跃着各式各样的小型恐龙。据估算，白垩纪后期全球的恐龙有数十亿之多，恐龙迈入了全盛期。
可盛极而衰，一场毁灭性打击即将降临。第四个阶段，我就来介绍恐龙的衰落。
为了直观地了解整个过程，我们需要假设一个场景，地点位于美国中西部的地狱溪，时间是6600万年前的某一天。这天清晨，一群君王暴龙从睡梦中醒来，阳光透过树叶的缝隙照射下来，形成斑驳的光影。远处河流奔涌，河对岸有几千只三角龙在活动。每当此时，君王暴龙们困意顿消，摩拳擦掌，准备捕猎。就在这时，东南方向忽然出现了一个巨大的光球，瞬间照亮了苍穹，随即，空气被点燃，一道道焰火射过来，不少君王暴龙被击中，肋骨断裂，倒地身亡。几秒钟后，大地剧烈震颤，并且像蛇那样扭动，所有生物，不管是恐龙、哺乳动物还是蜥蜴、鳄鱼，都被弹射到半空，再重重地砸向地面。紧接着，无数豌豆大小的块状物从天而降，它们非常炙热，点燃了森林，野火席卷而来，这下，躲在大树下的动物也无处藏身了。短短15分钟内，地狱溪的生物死亡殆尽，包括不可一世的君王暴龙，地狱溪成了真正的地狱。
这究竟是怎么回事呢？原来，距今6600万年的某一天，一颗小行星，也可能是颗彗星，撞上了现今墨西哥的尤卡坦半岛。它产生的冲击力达到100万亿吨烈性炸药，威力相当于10亿颗广岛原子弹。地壳被撕开一条40多公里长的大口子，并且形成了一个直径超过160km的陨石坑。撞击发生瞬间，尤卡坦半岛1000km范围内的生物全部死亡，距离其3500多公里的地狱溪在几分钟后遭受致命打击。而这只是开始，小行星撞击地球后，释放出巨大能量，引发了十级地震，地震则引起海啸，将大西洋和印度洋的火山唤醒，不计其数的火山喷发，几千年火山灰遮蔽天空，造成了强烈的温室效应，地球变成了大烤炉，大量动植物死亡。
这场席卷全球的生态灾难致使70%的生物灭绝，恐龙也在其中。可令人好奇的是，毕竟有一些生物幸存下来，比如鳄鱼、海龟、蜥蜴等，为什么恐龙没能扛过去呢？本书作者指出，存活下来的生物有一个共性——位于食物链底部，生存环境原本就比较恶劣，饮食也简单。以海龟为例，撞击刚发生时，它们可以藏进水底，躲避地震和漫天飞舞的岩石。海龟的食物以腐败植物和有机物为主，即便植物大规模死亡，它们仍然能熬很长时间。恐龙可不具备这样的条件，它们体型庞大，很难找到藏身之所，所以相当一部分在灾难初期就死了。饮食方面，草食性恐龙只吃新鲜植物，一旦光合作用停止，植物无法生长，它们只能饿死。这样一来，暴龙这样的肉食性动物就没东西吃了，等待它们的也唯有死亡。
就这样，从侏罗纪中期开始称霸地球的恐龙，在白垩纪末期走到了尽头。从生物学角度讲，这是一起外部力量打断演化进程的意外事件。在这之前，恐龙已经在这个星球上繁衍1.5亿年，称霸1亿年，并且生存状况良好。如果没有小行星撞击，它们再繁衍生息几千万年是很有可能的。当然，这一来或许就没有人类什么事儿了。
科幻小说家刘慈欣写过一篇《命运》，讲的是一对情侣漫游太空，看到一颗小行星即将撞向地球，于是他们改变了小行星的运行轨道，挽救了地球。可当他们返回地球后，才发现飞船早已误入虫洞，来到白垩纪，他们推开的正是撞击尤卡坦半岛的那颗小行星，恐龙因此继续称霸地球，人类则沦为恐龙的奴隶。小说虽然是虚构的，但反映了一个基本事实，如果恐龙没有灭绝，人类不会成为万物灵长。其实更大的可能是连人类都不会出现，因为在恐龙的巨大阴影下，200多万年前的非洲古猿根本没有机会演化成人。所以那颗小行星固然是恐龙终结者，却也为人类文明开启扫除了一大障碍。
不过，恐龙真的彻底灭绝了吗？不能这么说，因为现代鸟类就是从恐龙演化而来的。早在侏罗纪时期，一部分小型恐龙就进化出翅膀，飞向蓝天。前面讲过，恐龙的呼吸系统十分高效，能在呼气的同时吸气，这是它变成鸟类的重要基础。鸟能够连续飞行上千公里，靠的就是这套演化了上亿年的呼吸系统。至于那些会飞的恐龙是怎么躲过大灾难的，作者坦言，目前的研究还不足以给出回答。古生物学只能说，只有极少数最善于飞行、适应能力最强的才能幸存下来。当你去到海边，看见正在滑翔的海鸥，请投以敬畏的目光，这是因为，要不是它们的恐龙祖先历经了几千万年风雨，它们就不可能以如此优雅的姿势出现在人类的视野中。
面对自然力，生命是脆弱的，也是顽强的。
好，《恐龙的兴衰》这本书就讲完了，听书笔记在音频下方，我们下期再见。
"感谢喜欢，赞赏支持是对我的鼓励。"
很赞哦！ (0)
