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为什么地球上再也没有出现有恐龙那么大的动物?

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纵观历史,人们对恐龙的惊人体型提出了许多不同的假设,与今天陆地动物的体型相比。一个流行了几十年的问题是,在恐龙统治的这么长一段时间里,没有发生过灭绝事件。

过去的几年,你肯定会注意到《侏罗纪公园》的强势回归。这些来自地球史前时代的令人敬畏的生物,抓住了新一代粉丝的想象力,再次出现在大屏幕上。虽然《侏罗纪公园》系列电影是虚构的,但电影中出现的许多雄伟的恐龙都是受到生活在数千万年前的真实生物的启发。

这可能很难想象,但是地球上曾经有恐龙漫步,它们有六层楼那么高,还有一些重达45吨。与之相比,如今最大的陆地动物,非洲丛林象,最大可达13吨,不超过11英尺高。即使是世界上最长的蛇也只有25英尺长!考虑到我们今天在地球上拥有的令人难以置信的动物多样性,为什么如此巨大的动物在地球上再也看不到了呢?

古代地球—中生代

大约2.5亿年前,中生代开始了,从三叠纪到侏罗纪持续了近2亿年,直到6500万年前一颗流星撞击地球的白垩纪末期。我们所知的所有大陆都是在一个叫做泛大陆的超大陆上合并而成的,所以动植物在某种程度上均匀地分布在大陆上,没有海洋来阻止它们的移动。

恐龙到处都是——这是艺术家的印象大部分土地被沙漠覆盖,气候炎热干燥,是爬行动物生长的理想时期。早期恐龙比其他哺乳动物有更好的控制水分流失的能力,这要归功于它们多孔性较差的皮肤。当盘古大陆分裂成两部分,标志着侏罗纪时期的开始,气温开始轻微下降,尽管空气中的二氧化碳含量仍然相当高。气温的下降和大陆块的逐渐移动导致了植被的繁茂,蕨类植物等植物物种很快占据了景观。

最后阶段的中生代白垩纪,在大陆的分离导致了极端的恐龙的多样性发展和物种形成,而更稳定和复杂的生态系统允许其他小型陆地动物和哺乳动物发展,从蛇和啮齿动物栖息在树上的动物和昆虫传粉,导致最终统治被子植物(有花植物)。在那2亿年间,恐龙统治了地球,这在很大程度上是因为生态系统、气候和它们自身的生理机能使它们长得非常大,繁殖速度非常快,而且永远不会耗尽食物。

关于恐龙体型优势的假说

纵观历史,人们对恐龙的惊人体型提出了许多不同的假设,与今天陆地动物的体型相比。一个流行了几十年的问题是,在恐龙统治的这么长一段时间里,没有发生过灭绝事件。它认为,随着动物的不断进化,它们会变得更大,但灭绝事件基本上“彻底毁灭了”。小动物的进化过程将再次从一个很小的尺寸开始。

化石记录显示,恐龙的体型确实在这数百万年的时间里不断变化。然而,这一理论在很大程度上已经失宠了,因为化石记录显示,恐龙在这数百万年的时间里确实是波动的,而不是呈线性增长的。

另一个流行的理论是基于上一节所描述的,即恐龙时代的气候和生态系统是非常不同的。在整个中生代,二氧化碳浓度有时可能达到今天的3-5倍,导致植物和树叶大量过度生长。随着地球上植物生命的爆发,氧气水平也会飙升(多亏了光合作用,其中氧气是副产品)。在世界上如此多的地方都有如此丰富的食物,而自然捕食者又如此之少,理论上说,这些生物的生长没有内在的限制。

当今世界,物种众多,生态系统错综复杂,人类对地球的影响千变万化,庞大的生物根本无法生存,更不用说繁衍生息了。

然而,第二种理论也被地质和化石记录彻底揭穿了。事实证明,恐龙时期的氧气水平与今天的水平非常相似,而且比石炭纪时期(大约3亿年前)的水平还要低,那时由于大气中含有丰富的氧气,巨型昆虫飞上了天空。

恐龙是如何长到这么大的?

大多数古生物学家和专家现在都支持一个更加可信的理论,即恐龙生理学的进化使它们能够长到如此巨大的尺寸。更具体地说,它们的繁殖方式(卵子,而不是活产)和呼吸系统使它们有别于我们今天所知的其他大型哺乳动物。你可能已经知道,恐龙是鸟类的远古祖先,其中一些“鸟类特征”决定了它们巨大的体型。

恐龙是如何长到这么大的?当我们考虑到今天的大型哺乳动物,如大象、长颈鹿、熊或水牛,这些动物的妊娠期很长,需要耗费大量的资源。此外,母亲需要(通常)长时间携带一个胚胎,这限制了她们的行动能力,增加了她们对捕食者的脆弱性。当它们最终分娩时,它们通常会照顾和照看它们的幼崽,有些幼崽可能需要数年的时间,而且可能在未来一年或更长时间内都不会怀孕。活产的基本限制因素是产道的大小,这也阻止了哺乳动物长到难以想象的大小。

然而,恐龙下蛋使整个繁殖和生长过程具体化,也为生存提供了更多的“机会”。一只典型的恐龙可能一次产6-10个蛋,而且这种情况可能会更频繁,从而导致零星的小恐龙爆发,进入一个适合它们生长的理想生态系统。由于到处都有丰富的植物,人们相信恐龙的生长速度非常快,它们从出生起就经常是靠自己的,这让它们的母亲得以继续进食、狩猎和繁殖,而无需为后代提供资源和能量。

恐龙的第二个鸟类特征也许是对其巨大体型最有趣的解释。重力对大型哺乳动物有很强的影响;基本上,它们自身的重量会压垮身体的其他部分。如果你把一条重达150吨的蓝鲸放在陆地上,没有水的浮力来保护它,它身体的重量就会压碎它的其他器官。同样的道理也适用于蜥脚类动物中体型最大的恐龙,它们的体重可达45吨。

然而,恐龙没有哺乳动物那样的呼吸系统。相反,它们有一个类似于鸟类的气囊系统,让它们能够有效地移动,并将氧气分配到全身,同时渗透到骨骼结构中。这种骨头的凹陷大大减轻了它们的重量,使它们不仅能最大限度地利用大气中的氧气,而且还能防止它们被自己巨大的身躯压碎,因为体重分布得更广泛!

结论

不管恐龙或其他大型哺乳动物再次在地球上漫步有多酷,至少在几百万年内都不可能。有许多因素阻止了这种巨大的增长,包括缺乏生态系统和由于人类活动和发展而导致的大型哺乳动物的系统性灭绝。然而,在最基本的层面上,这种难以置信的增长是不可能的,因为没有大型动物表现出这些古老的鸟类特征。除了巨大的海洋动物(它们得益于水的浮力)之外,现代生物只是对它们的体型有一个自然的限制。

也就是说,有些生物的生长是不确定的,这意味着它们会在它们的一生中持续缓慢地生长,可能长达数百年!像海龟、鳄鱼、鲨鱼、软体动物、某些鱼类和其他难以捉摸的生物,显示出这种令人着迷的不朽品质和缓慢的生长,研究人员仍在努力揭开它们的秘密!

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