03.01 為何在恐龍時代鮮有體型巨大的哺乳動物與之抗衡?

寒蟾


恐龍時代的哺乳動物都是些迷你獸,形態很像現在的老鼠,體長鮮有超過十幾釐米的,體重約幾十克左右。為什麼恐龍那麼大,同時代的哺乳動物卻那麼小呢?

簡單地說,就是生態位已經被恐龍佔滿,後起的哺乳動物難以再向大型化發展。還有科學家認為,是早期哺乳動物選擇的晝伏夜出的生活方式,限制了它們走向大型化。

哺乳動物並非生不逢時,而是沒有抓住機遇

今天我們回顧哺乳動物早期進化史的時候,經常說我們的祖先生不逢時,被恐龍壓制了1.4億年,這個說法總的來說不算錯,但還是有些片面。

哺乳動物的祖先:犬齒獸類

哺乳動物是很古老的一類動物,我們的先祖與恐龍起源幾乎同時,大約在2.25億年前的晚三疊紀。哺乳動物的祖先是似哺乳爬行動物,具體地說是爬行綱—合弓亞綱—獸孔目—犬齒獸亞目。

迄今發現的最早哺乳動物化石,為晚三疊紀的隱王獸,出土於美國德克薩斯。隱王獸僅有部分顱骨化石,只能看出其體型非常小,而且大腦進化得比爬行動物更加先進。

在我國發現的中國尖齒獸,可追溯至侏羅紀早期。尖齒獸的顱骨化石比較完整,看得出具有完全成型的單一下頜關節,內耳比較發達,而且牙齒有了一定的分化,這些都是哺乳動物的特徵。然而其臼齒一生可以多次換牙,這是爬行動物的特徵,現代哺乳動物一生只換一次牙。

目前發現的最早哺乳動物:隱王獸

三疊紀末期發生了一次大滅絕事件,其規模不亞於後來將恐龍送進墳墓的那次大滅絕。當時的陸地霸主勞氏鱷類在這場災難中滅絕了,留下了一個巨大的生態位空白。遺憾的是,我們的祖先沒有抓住這次機遇,讓恐龍佔了先機。而等到恐龍統治陸地已成既成事實,哺乳動物就難以再有作為了。地球上資源就這麼多,恐龍先佔了,別的動物就很難擠進去了。俗語講的“一步拉下了,十步趕不上”,就是這個道理。

我們祖先為什麼會錯失良機,既有客觀原因,也有主觀原因。客觀上,當時地球環境比較溼暖,比較適合恐龍等蜥形類爬行動物,而我們祖先比較耐寒、耐旱,這個優勢在當時環境條件下發揮不出來。

主觀上,原始哺乳動物當時並沒有做好接管世界的準備。哺乳動物的優勢,一是牙齒有了分工,處理食物效率更高;二是大腦更加發達,更加聰明。然而,

當時我們祖先並沒有找到一條正確的進化道路,不知道如何去發揮我們的優勢,還是像爬行類一樣生活,等於以己之短搏人所長,自然鬥不過恐龍了。

以法索拉鱷為代表的勞氏鱷類,是恐龍之前的霸主

不管是什麼原因,總之進入侏羅紀以後,恐龍時代就來臨了,哺乳動物被壓制於黑暗之中1.4億年之久。

哺乳動物有沒有做過與恐龍競爭的嘗試?

現存哺乳動物主要分三大類:原獸類、後獸類和真獸類。原獸即鴨嘴獸和針鼴,後獸即有袋類,真獸即有胎盤類——包括當今絕大多數哺乳動物——老鼠、牛、狼和我們。研究發現,後獸和真獸是姐妹群,而原獸與它們關係較遠。我們把系統發生關係介於原獸和後獸/真獸之間的稱為異獸類,恐龍時代的哺乳動物多數屬於這個類群,其中最繁盛的當屬多瘤齒獸。

多瘤齒獸體型和習性都與老鼠頗為相類,它們是第一類廣泛分佈於地球上的哺乳動物。它們的頜骨可以前後移動,將嘴裡的食物擠壓磨碎,大大提高了取食效率。

多瘤齒獸:中生代的“老鼠”

多瘤齒獸從侏羅紀中期一直存活到新生代的始新世晚期,前後持續近1.5億年,是哺乳動物進化史上存在時間最久的一支。始新世以後,現代齧齒目(老鼠)開始繁盛。多瘤齒獸之與老鼠,與有袋食肉類之與真獸中的食肉類非常相似,這兩對都是習性頗為相似,但後者生理機能比前者更先進,競爭的結果也都是後者把前者淘汰掉了。

一提到恐龍時代的哺乳動物,多數人會說小不點、晝伏夜出、吃蟲子或草,當時最繁盛的多瘤齒類以及多數哺乳類確實是這樣,但也有的哺乳動物已經開始向恐龍宣戰,試圖與恐龍爭奪食物和領地,其中的傑出代表就是三尖齒獸目的爬獸。

爬獸是2005年由我國中科院的專家胡耀明發現的,體長約1米,是中生代最大的哺乳動物。它是一種兇猛的食肉動物,頜骨與狐狸差不多長,身形有點像獾,門齒和犬齒都很尖銳,頰齒可抓住和撕咬獵物。在它的胃中發現了幼年鸚鵡嘴龍的殘骸,證明爬獸以小恐龍為食

爬獸復原圖

然而,從化石來看爬獸很少咀嚼食物,還是像鱷魚一樣囫圇吞。而且爬獸四肢短小,行走方式仍以爬行為主(爬獸因此而得名),不像今天的哺乳動物可以把身體支撐起來。爬獸試圖以模仿爬行動物的方式來打敗爬行動物,這種“師夷長技以制夷”的做法註定是條進化的死衚衕。爬獸的化石記錄只在中國發現過一次,說明這類動物很不繁盛。

古生物學家從未放棄過尋找“萬獸之祖”的努力,直到2009年在我國遼寧發現了中華侏羅獸,化石年代是距今1.6億年前的侏羅紀晚期,專家認為它的系統發生關係應該處在距離我們直系祖先很近的位置上。這是一種體型很小的古哺乳動物,只有7-10釐米長,體表有毛,擅長爬樹,以昆蟲為食。我們的直系祖先在當時應該也是類似這樣的動物。

恐龍時代的哺乳動物,尤其是我們的直系祖先,已經找到了適合自己的進化道路。它們用分化的牙齒進行咀嚼,提高了食物攝入率,產生額外的能量用於維持較高的體溫,幫助它們在寒冷的黑夜中保持生理峰值活動。更多的能量攝入,以及我們四肢長在軀幹正下方的體態,大大提高了運動能力,又反過來增強了攝食能力。此外,更高的能量供給也可以支持我們聰明的大腦進行思考。這個時候,我們的祖先已經做好接管世界的準備了。

中華侏羅獸

有科學家說,正是由於我們為了避開恐龍而選擇在夜間活動,促使我們建立起恆溫機制,這大大限制了我們的大型化,這個假說被稱為“夜行性瓶頸假說”。畢竟,哺乳動物的食物攝入量是同體型爬行動物的幾倍乃至十幾倍,這就是溫血的代價

然而,從後來發生的事來看,這個代價是值得的。哺乳動物的生理優勢,在順境中體現不出來,到災變時刻就顯現出來了。恐龍和哺乳動物的生存博弈,是進化版的“生於憂患,死於安樂”的故事。

世界末日和黎明

距今6600萬年前,一顆巨大的隕星撞擊地球,揚起的灰塵使地球成年累月不見天日,這就是白堊紀末大滅絕事件。這對恐龍來說是世界末日,對哺乳動物尤其是真獸類來說,則是新時代的黎明。這一次,哺乳動物把握住了機遇,打敗了倖存的爬行動物和鳥類,成為世界新一代霸主。

隕星撞擊引起白堊紀末大滅絕事件

大災難發生之後300萬年,在恐龍時代像老鼠一樣大的哺乳動物,開始出現狗那麼大的種類了。距今約4000萬年前,首批巨型哺乳動物猶因他獸、安氏中獸出現。哺乳動物的時代來臨了!


動物博覽


在恐龍的時代,哺乳動物是弱小的群體,長期遭到恐龍的欺壓。

在恐龍生存的整個中生代,哺乳動物的體型都很小,和今天的老鼠差不多。最早的真獸亞綱出現於距今1.6億年前的侏羅紀晚期,其發現於中國的遼寧省,它就是著名的中華侏羅獸(Juramaia sinensis)。這種動物只有10釐米長,平時生活在樹上,以昆蟲為食。

圖注:中華侏羅獸復原圖,圖片來自網絡

從中華侏羅獸出現開始,哺乳動物的種類不斷增加,生存範圍也擴張照整個世界,但是體型上卻一直沒有質的飛躍,都是老鼠大小的動物。

圖注:被恐龍追捕的哺乳動物,圖片來自網絡

目前已知最大的中生代哺乳動物同樣發現於中國遼西,是爬獸(Repenomamus),生存於距今1.25億年前。爬獸的體型較大,身長超過1米,體重在15公斤左右,和一條狗差不多大。

爬獸可是狡猾的食肉動物,其嘴中長有鋒利的犬齒,可以用於死死咬住獵物。古生物學家曾經在爬獸的胃中發現了還沒有完全消化的幼年鸚鵡嘴龍化石,證明了爬獸曾經捕捉過幼年的鸚鵡嘴龍,它也成為唯一一種曾經以恐龍為食的哺乳動物。

圖注:爬獸吃恐龍的復原圖,圖片來自網絡

圖注:嘴裡叼著小鸚鵡嘴龍的爬獸,圖片來自網絡

爬獸真的是哺乳動物在中生代的體型巔峰啦,目前我們發現的所有中生代的哺乳動物體型上都沒有超過爬獸的。

為什麼在恐龍時代,哺乳動物的體型沒有大型化,出現體型堪比獅子、老虎甚至大象的品種呢?原因很簡單,因為恐龍的存在。恐龍作為當時最具優勢的陸生脊椎動物,已經佔據了陸地生態系統,完全壓制了新生的哺乳動物,根本就沒有給哺乳動物大型化的可能性和空間。

圖注:近鳥龍正在追捕哺乳動物,圖片來自網絡

其實如果追溯恐龍剛出現之時,它們的體型也都很小。在三疊紀晚期,當時統治陸地的是著名的勞氏鱷亞目,這些體型巨大,而且兇猛的爬行動物佔據著陸生食肉動物的位置,它們也曾經長期壓制著恐龍,讓恐龍無法大型化。直到三疊紀-侏羅紀滅絕事件發生之後,隨著勞氏鱷亞目的滅絕,才給了恐龍變大變強的機會。

圖注:屬於勞氏鱷亞目的波斯特鱷,圖片來自網絡

圖注:三疊紀晚期的世界,圖片來自網絡

哺乳動物的大型化同樣得益於發生在白堊紀-古近紀滅絕事件。隨著恐龍(非鳥恐龍)的滅絕,哺乳動物的體型逐漸大型化,不過與我們通常所認為的不同:在恐龍滅絕之後的1000多萬年間,哺乳動物的體型依然較小。比如下面復原圖中的麥塞爾熱帶雨林,代表了距今4700萬年前始新世的德國,當時的哺乳動物體型依然不會超過100公斤。

圖注:始新世麥塞爾熱帶雨林生態復原,作者:勞爾·馬丁

直到距今4000萬年前,哺乳動物才開始真正的大型化,出現了像雷獸、巨犀、安氏中獸這樣的大型哺乳動物。

一個新生的動物門類,想要繁盛和大型化需要的是相應的生態位,而這種生態位的讓出往往是需要類似於大滅絕這樣的事件才可能提供的。在一個穩定的生態環境中,由於生態位的飽和,新生的物種,往往會遭到擠壓而無法大型化和多樣化。


古生物探索


中生代是蜥形綱主宰的年代,遼闊的高空中時不時飛過一隻巨大的翼龍,而鳥類和小型翼龍則在樹林、灌木、怪石之間活躍;廣袤的大地上無數恐龍在奔跑、覓食、捕獵、禦敵、繁殖、育兒,角逐時刻進行;平靜的海面下暗流湧動,魚龍、蛇頸龍、滄龍等爬行動物相繼下海;淡水湖泊流域裡則是巨鱷的地盤,時刻伏擊著喝水的獵物,並把這一傳統延續至今。
野性的中生代


此時地球這一個寬廣的舞臺,似乎沒有哺乳的地位。大家印象裡的哺乳動物都是和老鼠一樣弱小,蜷縮在暗無天日的洞穴裡瑟瑟發抖,到了夜晚才敢出來尋找昆蟲、蠕蟲以及植物。等到了天亮立刻逃回洞穴,把舞臺還給了恐龍們。
中生代的哺乳,看起來都很像小老鼠

為什麼中生代的哺乳會有那麼尷尬的地位呢?其實,在恐龍時代以前,哺乳動物的祖先們合弓動物曾經也只配過陸地,而爬行動物才是生態位的各種夾縫中生存。但是到了二疊紀末,發生了一場大滅絕,讓合弓動物損失慘重,隨後地球進入了最為乾旱、缺氧的中生代。


二疊紀稱霸的合弓綱動物,是哺乳的近親祖先

在中生代前期,地球生態位有著嚴重的空缺,倖存的動物們在這片空白的大地上開始新一輪的競爭。在這個時候,合弓動物並不缺乏水龍獸和犬齒獸這樣的大傢伙,可是因為結構原始和進食機制的落後,逐漸在競爭中輸給了鑲嵌踝類主龍(比如植龍、鳥鱷和勞氏鱷),而此時的恐龍依舊是一種生態位邊緣的角色。
三疊紀初期的二齒獸,儘管二齒獸一度輝煌,但不過是苟延殘喘



一隻波斯特鱷在捕殺鏈鱷,左上角是一隻哺乳形類動物,已經變得十分渺小,而遠處一隻恐龍形類的動物則在膽怯地看著這一幕。三疊紀時期,恐龍依舊是生態位置邊緣的角色

到了三疊紀末,又一次發生了一場大滅絕,地球嚴重缺氧,而此時的恐龍卻演化出了先進的呼吸系統——氣囊,可以更高效地促進氣體交換,這套系統如今也被鳥類繼承。在缺氧的環境下,恐龍更好地適應了環境,快速崛起並且佔據了許多生態位,恐龍時代正式來臨。


一隻植龍與恐龍對峙,恐龍在三疊紀依舊是弱小的群體

由於先天的優勢,恐龍在各種生態位的競爭中取得了巨大的優勢,並且演化出了種類繁多的形態。從巨大笨重的阿拉莫龍到小巧玲瓏的耀龍;從溫和的素食者鴨嘴龍到兇猛的肉食者霸王龍無一不證明了恐龍的優勢。此外還有有的恐龍開始飛上藍天出現了會飛的小盜龍、奇翼龍,也有的恐龍開始向水裡擴張出現了會游泳的棘龍、哈茲卡盜龍;甚至還有樹棲的樹息龍。儘管這些嘗試均以失敗而告終,但是恐龍的後代鳥類卻繼承了它們的接力棒,延續著類似的生活,並且發揚光大。


飛翔的小盜龍
擅長游泳和潛水的哈茲卡盜龍

樹上生活的樹息龍

恐龍的多樣性發展,證實了恐龍生存與競爭的成功,表明了恐龍適應了多種生態位。在恐龍的絕對強勢下,哺乳被步步擠壓,只能在一些邊緣位置上尋找存在感。生態競爭的劣勢,讓哺乳動物只能活在恐龍的陰影下,是不可能出現巨大的物種的,因此在恐龍時代沒有出現體型巨大的哺乳抗衡恐龍是很正常的。
霸王龍是恐龍時代發展的巔峰



儘管哺乳動物中出現了爬獸這種掠食者,但是僅僅有一米長,體型和一隻狗差不多,是不足以抗衡恐龍的。雖然說是吃恐龍的哺乳,但是僅僅發現一具未消化的幼年鸚鵡嘴龍,而鸚鵡嘴龍本身就是小型恐龍罷了。所以那個年代,哪怕是爬獸也是活在各種大型恐龍的陰影之下。
吃恐龍的爬獸
爬獸生活的年代和地點裡,最強的掠食者是華麗羽王了


小無語妹妹


恐龍出現的時代遠早於哺乳動物,當哺乳動物出現的時候,世界各地已經被體型巨大的恐龍佔據,從能量和物質的流動方面來看,資源多被恐龍佔據,不利於哺乳動物發展。

就像現代人類和其它大型生物的關係,從實力上來說,所有大型動物都被人類壓制,由於人類的發展,很多野生動物的家園逐漸破壞,棲息地面積一再龜縮,活動區域內的食物的種類和數量難以支撐某些大型動物種群,這就是現代很多大型動物瀕臨滅絕的原因。自現代人類出現,一些人類的分支種,比如尼安德特人都被人類擊敗,最後消失不見。恐龍時代大概開始於2.5億年前,興盛於中生代,到6500萬年前,主要的大陸上都有恐龍活動,佔據了大量資源,生存競爭使得恐龍體型不斷髮展,部分恐龍體長更是達到數十米,而一片森林或者海洋中,能夠給提供給動物的食物本來就有限,還被恐龍佔據了很多,自然會影響其他動物生存。

哺乳動物出現的晚,目前最古老的哺乳動物化石發現於我國境內,大約出現於1億2500萬年前,是一種真獸類哺乳動物,體型大約相當於現代的一隻大老鼠。那時,恐龍就已經在地球上生存了1億3000萬年,已經演變發展出龐大的種群,要知道化石形成的幾率可能只有十萬分之一,而現代已經發現了600來種恐龍骨骼化石,光說數量的話更多,足以說明那時候恐龍種群十分龐大,新出現的哺乳動物和那時的恐龍沒有競爭優勢,只有體型小這一點,便於躲避小型恐龍的獵食,但卻不足以對恐龍造成威脅。從哺乳動物出現,一直到恐龍滅絕的年代,哺乳動物都被恐龍壓得死死的,在夾縫中艱難地生存進化。

恐龍種群種類和數量龐大,對資源的需求也大,後來由於小行星撞地球、超級火山噴發等因素,地球環境有了較大的變化,森林的面積和植物種類發生變化,一些恐龍無法適應滅絕,一些進化為其它物種,而體型較小的哺乳動物反而由於生存在更隱蔽地方,吃喝需求也少等因素躲過了危機,最終得以在地球上演化出一個種類、數量龐大的家族。


來看世界呀



哺乳動物的進化,是由一個災難性的地質事件——小行星撞擊激發的。在白堊紀-古近紀,大約6600萬年前,這場行星災難消滅了恐龍,恐龍曾是陸地脊椎動物的主要代表和哺乳動物的主要競爭對手。具有諷刺意味的是,恐龍和哺乳動物都是在二疊紀-三疊紀(2.52億年前)的一場更大的災難滅絕了大部分陸地脊椎動物之後開始的。

這是地球歷史上最嚴重的大規模滅絕,它留下了主要的生態位置空缺,因此倖存的爬行動物群體開始爭奪。在這個高度進化的時期,第一批恐龍出現的時間略早於2.3億年,緊隨其後的是僅在幾百萬年後的第一批哺乳動物。這些早期哺乳動物體型較小,大多是夜間食蟲動物。



在接下來的1.75億年裡,恐龍和其他爬行動物群體成為陸地、海洋和空中的主要脊椎動物,哺乳動物祖先無法與恐龍和其他爬行動物群體競爭主要的生態位置,所以哺乳動物祖先只能進化出小體型避免被其他爬行動物捕食。然而,這種長時間的等待對於哺乳動物的系統發育來說並不是無關緊要的。


哺乳動物進化的主要步驟發生在這個時代,包括今天哺乳動物的三個主要群體的進化,單孔哺乳動物(產卵哺乳動物)、有袋哺乳動物(有袋哺乳動物)和胎盤哺乳動物。


軍機處留級大學士


處於弱勢的種群,個頭稍稍長大了點,就會被強勢掠食者盯上,成為捕獵目標。

恐龍時代,個頭稍大些的哺乳動物都被食肉恐龍捕食了。

第四紀,在人類熟練掌握使用磨製鋒利的長矛、投槍後,也是專挑個大強壯的打,很多大型動物被史前人類殺絕了,第四季早期的大型哺乳類要比現存大型哺乳類體型大的多,種類也多的多。


孫澈虛


因為從適應環境的角度而言,溫血的哺乳動物比爬行動物更加先進,所以理論上需要更長的時間進化。二疊紀晚期哺乳動物的原始形態幾乎和爬行動物的祖先同時出現。麗齒獸就是兼具二者特點的產物,叫類哺乳爬行動物。可惜一場天災就滅絕了。恐龍崛起的時候,哺乳動物還是那些原始的小不點,根本沒來得及慢慢進化。理論上來說,越是等級低的動物,更新換代的進化時間越短,因為構造簡單,你把法拉利跑車每個零件都換一次肯定比換一輛夏利車要來的複雜得多。像是病毒細菌這些,進化甚至可以用秒來計算。爬行動物慢得多,但相對又比更高級的哺乳動物快得多。說實話要不是那顆小行星撞下來,地球估計還是恐龍統治著,哺乳動物們沒法出頭。大型爬行動物滅絕以後,哺乳動物才接過了革命的槍,在始新世大量繁衍。


第三根肋骨的門神


生物也有馬太效應,強者更強,弱者更弱。

在恐龍時代,恐龍已經處於優勢地位,佔領了主要的生存空間和大部分食物,哺乳動物只能躲躲藏藏。吃的少就長不大,長不大分的食物就更少,所以恐龍永遠壓制著其它動物。

所以,不是哺乳動物體型變大也競爭不過恐龍,而是,哺乳動物根本沒有機會進化出更大的體型。試想,當哺乳動物體型增大到目標值一半的時候。因為還不夠大,仍然要躲著恐龍,躲躲藏藏時又因為體型太大不方便。很顯然,它的食量也要增大,可是在這種生活狀態下,得不到足夠的食物,只有天天餓肚子,還不如滅絕了痛快。


飛魚科普


根據化石研究表明,第一:哺乳動物的發展是在恐龍滅絕後才發展壯大的。第二:哺乳動物出現的時候恐龍等爬行動物正值巔峰自然只能悄悄地。參考現在為啥鮮有其他動物能和人類抗衡?

等到哺乳動物發展起來的時候恐龍等爬行動物基本消失了。。。所以哺乳動物與恐龍巔峰期錯開了,所以當時初出茅廬的哺乳動物無法與爬行動物抗衡


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