為什麼以前(侏羅紀)的動物體型普遍那麼大隻現在去很小?

虞姬美人不吃魚


侏羅紀的恐龍確實很大。最大的是中加馬門溪龍,體長35米,體重60-75噸;超龍有32-35米、30-45噸;而地震龍、長頸巨龍、腕龍、雷龍和樑龍,體長都可以超過20米,體重有二三十噸。侏羅紀最大的食肉恐龍是食蜥王龍和蠻龍,有11-12米長,重約7噸。

發現於我國準格爾的中加馬門溪龍

需要注意的是,大家耳熟能詳的霸王龍、阿根廷龍都不出現在侏羅紀,而在之後的白堊紀。

侏羅紀的動物普遍那麼大嗎?

顯然不是。就拿恐龍來說,最小的胡氏耀龍不計尾羽只有25釐米,生活在侏羅紀早期和中期。第二小的短羽始中國羽龍只有30釐米,生活在晚侏羅紀。這些都產自我國,是恐龍中的袖珍種類,也是原始鳥類的近親。

胡氏耀龍

當然,不能忘了侏羅紀時期我們哺乳動物的祖先早就出現了,普遍只有耗子大小。可見,無論在哪個時代,動物都是有大有小,而且小動物佔絕大多數。

侏羅紀為什麼存在那麼大的動物?

侏羅紀之所以出現那麼大的動物,實際是動物演化的必然。根據進化理論,大動物比小動物更具有生存優勢,能得到更多繁殖機會,因此在穩定的環境下,動物就會變得越來越大,這叫做“柯普法則”。

侏羅紀霸主:蠻龍

另外,侏羅紀從2億年前到1.45億年前,是個很長的過程,這期間環境比較穩定,尤其是1.8億年前中侏羅世開始以後,氣候保持溫暖溼潤,對爬行動物來說極為適宜,於是孕育了眾多巨型爬行動物。

新生代的動物比侏羅紀小嗎?

有人拿現在動物和整個侏羅紀比,這是不公平的,因為侏羅紀是個長達5500萬年的時間段,現在只是一個時間點。從6600萬年前恐龍滅絕至今,還是出現了很多大傢伙的。例如安氏中獸、巨犀、猛獁象、巨型短面熊和刃齒虎等等。其中巨犀是有史以來最大的哺乳動物,重達20噸以上;南美短面熊是最大的食肉獸類,體重有兩三噸。

看起來陸地哺乳動物沒長到恐龍那麼大,主要是新生代氣候不太穩定。先是經過了古新世—始新世極暖事件,從4900萬年前“紅萍事件”以後開始轉寒。因此在距今3400萬年前發生了一場滅絕事件,把巨犀和安氏中獸,以及有史以來最大的鱷魚普魯斯鱷,有史以來最大的蛇類泰坦蟒都給滅掉了。

安氏中獸

泰坦蟒

之後地球一直在變冷,一直到極寒的更新世,也就是我們常說的冰河世紀,當時地球上生活著猛獁象、短面熊、劍齒虎等巨獸。不料距今12000年前冰期忽然結束,這些巨獸又因不能適應環境而滅絕了。

假如說給這兩批巨獸足夠的時間,它們是有希望長得和恐龍一樣大甚至更大的。我們今天海洋裡最大的動物藍鯨,也是地球有史以來最大的動物之一,和侏羅紀的巨型魚龍差不多大。有史以來最大的海洋掠食性動物巨齒鯊、梅爾維爾鯨和今天的抹香鯨,也比恐龍時代任何一種掠食性魚龍、滄龍和上龍更大。

藍鯨

侏羅紀的動物大是因為氧氣含量高?

一直有說法稱侏羅紀的動物大是因為當時大氣中含氧量高,這是一個在網上流傳已久的謠言。下面看一下近十億年來地球大氣氧含量的變化,侏羅紀開始的時候(2億年前)大氣中氧氣含量只有15%,到結束的時候(1.45億年前)上升到23%,而我們今天是21%,整個新生代一直都是21-26%,比侏羅紀高。這足以說明恐龍的巨大和氧氣毫無關係。

近十億年來地球大氣氧含量的變化

如上圖所示,史前的確有一個時期大氣含氧量極高,但不是恐龍時代,而是古生代石炭紀,當時大氣含氧量達到了35%,昆蟲都比現在大好多,蟑螂大的像貓,蜻蜓有海鷗那麼大。昆蟲沒有專門的呼吸器官,氣體交換效率比較低,它們需要很高的氧氣含量才能支持較大的體型。而恐龍和哺乳動物都是肺呼吸動物,體型大小已經完全擺脫了大氣含氧量的限制。

石炭紀的巨型蜻蜓

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在大家的印象裡,史前時代的動物都要比現在大,特別是恐龍時代,那些巨型的蜥腳類恐龍動輒就有30多米長,70噸重。

圖注:阿根廷龍與大型公共汽車的對比,圖片來自網路


恐龍時代,也就是中生代,的確是巨型陸生動物的時代,特別是從侏羅紀到白堊紀時期,蜥腳類恐龍中出現了許多巨人級的物種,比如我們熟悉的阿根廷龍(Argentinosaurus)和巴塔哥巨龍(Patagotitan),體長超過35米,體重80噸;我們中國發現的巨型汝陽龍(Ruyangosaurus giganteus),體長超過36米,體重超過60噸等。

圖注:阿根廷龍的巨大化石,圖片來自網路

圖注:巴塔哥巨龍的巨大化石,圖片來自網路

圖注:巴塔哥巨龍與人類的體型對比,圖片來自網路

圖注:巨型汝陽龍生態復原,作者:趙闖

蜥腳類之所以能夠變得如此巨大有眾多的原因,幾個主要原因包括:第一,蜥腳類恐龍沒有限制生長的基因,所以只要它們活著就會不停的生長,越是長壽的個體,就越大;第二,當時地球上的氣候適應,生長有大量的植物,足夠蜥腳類恐龍填飽肚子,食物越豐富,營養越足夠,也就越容易變得巨大;第三,當時地球的含氧量比今天高;第四;對抗食肉動物的需要,恐龍時代生活著許多巨大的食肉恐龍,它們是蜥腳類恐龍的死敵。為了對抗食肉恐龍的威脅,蜥腳類恐龍演化出更大的體型,身大力不虧嘛;第五;穩定的環境,恐龍時代不僅氣候適應,而且環境比較穩定,上億年沒有發生過大規模的災難,大型恐龍更容易生存並且將基因傳遞下去。以上便是蜥腳類恐龍為什麼為變得那麼大的一些原因,它們之所以能夠成為地球有史以來最大的陸生動物,是內因外因共同作用的結果。

圖注:恐龍生活在黃金時代,圖片來自網路

與恐龍時代相比,今天陸地上最大的動物就要小得多。非洲草原象是今天陸地上最大的動物,其平均體長4米,肩高3.2米,體重6噸,比大型恐龍小得多。在哺乳動物的歷史上也出現過巨人,比如納瑪古菱齒象和天山副巨犀。其中的納瑪古菱齒象(Palaeoloxodon namadicus)包括象牙的長度可達10米,肩高5.2米,體重22噸;而天山副巨犀長9米,肩高4.5米,體重16至20噸。即便是放在恐龍時代,納瑪古菱齒象和天山副巨犀也是大傢伙啦。

圖注:納瑪古菱齒象與人類的體型對比,圖片來自網路

圖注:天山副巨犀與人類的體型對比,圖片來自網路


為什麼哺乳動物就無法長到蜥腳類恐龍那麼大呢?因素很多:比如有限制生長基因,不斷變化的環境,食物的不足,本身新陳代謝率很高等等因素。當然,很多門類中的巨型動物都是因為我們人類的捕殺而滅絕的。

最後要說的是,已知最大的動物其實就生活在今天的地球上,它就是藍鯨,大個體的藍鯨體長達到30米,體重150噸,比恐龍還要大哦!

圖注:上世紀初在南極海域捕獲的體長28米的藍鯨,圖片來自網絡


古生物探索



有史以來最大的動物是現在生活的藍鯨。科學家認為許多大型動物,從猛獁象到穴居熊,地面樹懶和新西蘭的大型食肉鳥類都被人類獵殺到滅絕。一些科學家認為侏羅紀時代恐龍和當時其他大型動物的存在部分是因為那時空氣中有更多的氧氣。



食物的可獲得性在體型的進化中起著重要的作用,所以最終我們會說植物等生產者是限制因素。例如,在侏羅紀時期,海平面劇烈波動。當時的中國位置有能力生產足夠的植物來養活大型蜥角類恐龍、角龍和食肉恐龍等動物。但是隨著海平面的上升,這些動物會經歷急劇增加的食物競爭,最終迫使大部分或全部動物離開這個地區,讓剩下的動物捱餓。

有大量證據表明不同地質時期的氣候變化,包括恐龍統治的中生代。一般來說,溫度、推斷的植物生產力和食草動物的最大體型之間有很強的相關性。食草動物的大小和掠食者的大小之間也有很強的相關性,儘管這也受到掠食者行為的影響(例如,群獵)。



我很難找到像蜻蜓和蜈蚣這樣更大的巨型爬蟲,因為那裡有更多的氧氣。現在對於海洋動物,對巨齒鯊和今天的鯊魚進行了比較。是的,差別很大。至於陸地上最大的動物大象和侏羅紀時代的恐龍沒有可比性。



現在恐龍在那裡,但是為什麼大多數恐龍不像今天的蜥蜴?因為如果你拿走一隻壁虎,把它放大20倍,它就不能行走了。


軍機處留級大學士


這是由於氣候環境所決定,恐龍時代,地球海洋,陸地動植物茂盛,大氣含氧量很高。當時的大氣環境本身就很適合大型動物的生存,且大多地方植物茂盛,環境溼潤,餓不著。


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