下雨天成就恐龍霸主之位

2020-10-18 大科技

恐龍主宰地球一億多年,它們擁有豐富的多樣性,大部分的體型巨大,幾乎沒有天敵。但是你知道嗎?在登上霸主之位前,恐龍曾被另一個物種壓制著,在經歷一場水與火的洗禮之後,它們才翻身當了主人。這是怎麼回事呢?

恐龍的競爭對手

大約2.52億年前,二疊紀發生了地球歷史上最大規模的物種滅絕事件,約90%的生命從地球上消失。而此前的觀點認為,二疊紀-三疊紀滅絕事件為恐龍掃清障礙,登上霸主之位。但是最近考古學家發現,恐龍的上位之路並不順利,它們曾被一個強勁的對手,也就是鱷魚的近親——偽鱷類壓制著。

偽鱷類與恐龍有著共同的祖先,到了三疊紀早期,它們分道揚鑣了。很快偽鱷類就佔上風,它們更加多樣化,不僅有大型掠食者,也有巨大的食草者,以及食肉和食草的小型種類。它們幾乎統治著當時的陸地和水域。

在陸地上,勞氏鱷是當之無愧的霸主。它們的身長可達10米,它們的尖牙利齒能有效撕咬獵物。更讓人想不到的是,這種可怕的巨獸居然還能只用後腿行走,就像後來的食肉恐龍。而生活在陸地上的食草偽鱷類也是威風凜凜。食草的恩吐龍身長4米左右,長著小腦袋,身上密布厚厚的鱗片,脖子上還長著尖尖的刺。這一身「裝備」可以讓它們在遇到其他食肉的鱷魚親戚時自衛。

而在水中,植龍是危險的獵人。植龍可是個大傢伙,它們體長可達10米,外形也與現代鱷魚相似,它們的牙齒就像一把把長在嘴裡的刀。植龍是隱藏大師,它們的鼻孔位於頭頂上方,這樣它們就可以把整個身體藏在水中,只露出鼻子在水面呼吸。巨大的體型、鋒利的武器和擅於隱藏成為植龍稱霸水域的法寶。

雖然是競爭對手,但是實際上,當時的恐龍要遜色很多。一方面,恐龍的數量很少。儘管三疊紀的動物種類繁多,但是留下的動物化石卻相對稀少,只有世界上少數幾個地方才能找到那個時期動物們的痕跡,其中一個地方是東格陵蘭的詹姆遜島。在那裡,考古學家找到了大量的大型兩棲類動物、龜類、哺乳動物和鱷魚近親的化石,卻只找到了一種恐龍的骨骼化石。而事實上,當時的格陵蘭就是恐龍的主要棲息地之一。在主要棲息地留下的化石也如此少,說明當時恐龍的數量可能並不多。另一方面,當時大多數恐龍的體型較小。如生活在當時的始盜龍體長只有1米左右,南十字龍體長約兩米。因此,當時如果恐龍遇到偽鱷類,它們可能只會繞道走了。

考古學家的研究顯示,即使是到了三疊紀末期,偽鱷類仍在不斷發展。既然偽鱷類那麼厲害,恐龍又是如何逆襲,成為地球霸主的呢?

恐龍的幫手是一場大雨

恐龍不喜歡乾旱的環境,而在三疊紀後期之前,地球的陸地合併在一起,被稱為盤古大陸。由於來自海洋的潮溼大氣無法深入內陸,因此內陸地區氣候炎熱乾旱。環境限制了恐龍的活動範圍,它們大多生活在大陸的邊緣地區。而偽鱷類則不同,它們遍布大陸,即使是在恐龍不願意去的內陸地區,也有它們的身影。

2017年,科學家的一項研究顯示,大約在2.5億年前,西伯利亞地盾火山非常活躍,在長達一百多萬年的時間裡,火山頻繁噴發。被噴到高空的火山物質遮蔽了陽光,導致地球氣溫下降。最大的危險則是溫室氣體,火山長期的噴發將巨量的二氧化碳、甲烷等溫室氣體釋放到大氣中,除此之外,火山熔巖流入了西伯利亞西南部的通古斯盆地,這個地區沉積著厚厚的煤、石油和天然氣,在炙熱熔巖的作用下,二氧化碳等溫室氣體被大量釋放。因此在降溫之後,隨之而來的就是溫室氣體的發威,它們導致氣溫驟升,水循環速度加快,大量水分被蒸發。在合適的條件下,水分在空中凝結成水滴,形成降雨。在溫室效應的作用下,落到地面的水又很快被蒸發,再次形成降雨,如此反覆,漫長的雨季開啟了,地球變得潮溼又悶熱。而考古學家的研究顯示,這個雨季持續了200多萬年。科學家認為,正是這場下了200多萬年的雨讓恐龍登上霸主之位的。

最近,義大利的科學家找到了一些足跡化石,一定程度上反映了偽鱷類與恐龍在雨季前和雨季後數量的變化。足跡化石顯示,在雨季來臨前,80%的足跡來自偽鱷類,剩下的足跡來自恐龍和其他動物;而雨季之後,偽鱷類的足跡只有大約50%,另外50%則是恐龍留下的。而雨季過後幾百萬年,恐龍的足跡達到了90%。這似乎意味著,降雨對恐龍的逆襲確實起到了促進作用。

考古學家認為,正是火山爆發和雨季聯手殺死了恐龍的對手偽鱷類。但是,為什麼恐龍能在災難之後蓬勃發展,而此前稱霸地球的偽鱷類卻走向了衰落呢?

恐龍的「好」身體幫大忙

200多萬年的大雨雖然緩解了盤古大陸的乾旱和炎熱,但也給許多地區帶來了肆虐的洪水,並且降雨中溶入了火山噴出的二氧化硫,形成酸雨,地球環境惡化。而在這樣的環境下,恐龍的「特長」得以發揮,救它們於危難之中。

考古學家在格陵蘭島的巖石上發現了數千個古老的足跡,其中有偽鱷類的,也有恐龍的。他們研究這些足跡後發現一個有趣的現象——恐龍總是在移動,它們比它們的競爭對手走得更遠。而恐龍的「特長」之一就是運動能力強,可以跋涉到更遠的地方。考古學家對恐龍化石的研究顯示,恐龍的大腿骨和髖關節之間的關節更靈活,腳踝也更穩定,這使它們能高效移動。而偽鱷類則不同,雖然有靈活的腳踝,但是它們的大腿骨末端是一個閉合的髖臼,這使得它們移動時更加費力。而恐龍的「特長」之二則是它們擁有更加高效的呼吸系統,這使它們能夠保持高水平的活動。此外,早期恐龍體型更小,更靈活,這也為它們的逃生提供了有利條件。

相比之下偽鱷類卻沒有這些特長,這使偽鱷類在災難來臨時無法及時躲避,也使它們在環境劇變後不能及時找到合適的棲息地,大多數偽鱷類走向了滅絕,只有少數小型、敏捷的種類存活了下來,其中包括現代鱷魚的祖先。

地球生物經歷了大洗牌,恐龍在新的環境中繁衍生息,迅速取代自己的親戚偽鱷類登上了霸主之位。

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