为何在恐龙时代鲜有体型巨大的哺乳动物与之抗衡?

寒蟾


恐龙时代的哺乳动物都是些迷你兽,形态很像现在的老鼠,体长鲜有超过十几厘米的,体重约几十克左右。为什么恐龙那么大,同时代的哺乳动物却那么小呢?

简单地说,就是生态位已经被恐龙占满,后起的哺乳动物难以再向大型化发展。还有科学家认为,是早期哺乳动物选择的昼伏夜出的生活方式,限制了它们走向大型化。

哺乳动物并非生不逢时,而是没有抓住机遇

今天我们回顾哺乳动物早期进化史的时候,经常说我们的祖先生不逢时,被恐龙压制了1.4亿年,这个说法总的来说不算错,但还是有些片面。

哺乳动物的祖先:犬齿兽类

哺乳动物是很古老的一类动物,我们的先祖与恐龙起源几乎同时,大约在2.25亿年前的晚三叠纪。哺乳动物的祖先是似哺乳爬行动物,具体地说是爬行纲—合弓亚纲—兽孔目—犬齿兽亚目。

迄今发现的最早哺乳动物化石,为晚三叠纪的隐王兽,出土于美国德克萨斯。隐王兽仅有部分颅骨化石,只能看出其体型非常小,而且大脑进化得比爬行动物更加先进。

在我国发现的中国尖齿兽,可追溯至侏罗纪早期。尖齿兽的颅骨化石比较完整,看得出具有完全成型的单一下颌关节,内耳比较发达,而且牙齿有了一定的分化,这些都是哺乳动物的特征。然而其臼齿一生可以多次换牙,这是爬行动物的特征,现代哺乳动物一生只换一次牙。

目前发现的最早哺乳动物:隐王兽

三叠纪末期发生了一次大灭绝事件,其规模不亚于后来将恐龙送进坟墓的那次大灭绝。当时的陆地霸主劳氏鳄类在这场灾难中灭绝了,留下了一个巨大的生态位空白。遗憾的是,我们的祖先没有抓住这次机遇,让恐龙占了先机。而等到恐龙统治陆地已成既成事实,哺乳动物就难以再有作为了。地球上资源就这么多,恐龙先占了,别的动物就很难挤进去了。俗语讲的“一步拉下了,十步赶不上”,就是这个道理。

我们祖先为什么会错失良机,既有客观原因,也有主观原因。客观上,当时地球环境比较湿暖,比较适合恐龙等蜥形类爬行动物,而我们祖先比较耐寒、耐旱,这个优势在当时环境条件下发挥不出来。

主观上,原始哺乳动物当时并没有做好接管世界的准备。哺乳动物的优势,一是牙齿有了分工,处理食物效率更高;二是大脑更加发达,更加聪明。然而,

当时我们祖先并没有找到一条正确的进化道路,不知道如何去发挥我们的优势,还是像爬行类一样生活,等于以己之短搏人所长,自然斗不过恐龙了。

以法索拉鳄为代表的劳氏鳄类,是恐龙之前的霸主

不管是什么原因,总之进入侏罗纪以后,恐龙时代就来临了,哺乳动物被压制于黑暗之中1.4亿年之久。

哺乳动物有没有做过与恐龙竞争的尝试?

现存哺乳动物主要分三大类:原兽类、后兽类和真兽类。原兽即鸭嘴兽和针鼹,后兽即有袋类,真兽即有胎盘类——包括当今绝大多数哺乳动物——老鼠、牛、狼和我们。研究发现,后兽和真兽是姐妹群,而原兽与它们关系较远。我们把系统发生关系介于原兽和后兽/真兽之间的称为异兽类,恐龙时代的哺乳动物多数属于这个类群,其中最繁盛的当属多瘤齿兽。

多瘤齿兽体型和习性都与老鼠颇为相类,它们是第一类广泛分布于地球上的哺乳动物。它们的颌骨可以前后移动,将嘴里的食物挤压磨碎,大大提高了取食效率。

多瘤齿兽:中生代的“老鼠”

多瘤齿兽从侏罗纪中期一直存活到新生代的始新世晚期,前后持续近1.5亿年,是哺乳动物进化史上存在时间最久的一支。始新世以后,现代啮齿目(老鼠)开始繁盛。多瘤齿兽之与老鼠,与有袋食肉类之与真兽中的食肉类非常相似,这两对都是习性颇为相似,但后者生理机能比前者更先进,竞争的结果也都是后者把前者淘汰掉了。

一提到恐龙时代的哺乳动物,多数人会说小不点、昼伏夜出、吃虫子或草,当时最繁盛的多瘤齿类以及多数哺乳类确实是这样,但也有的哺乳动物已经开始向恐龙宣战,试图与恐龙争夺食物和领地,其中的杰出代表就是三尖齿兽目的爬兽。

爬兽是2005年由我国中科院的专家胡耀明发现的,体长约1米,是中生代最大的哺乳动物。它是一种凶猛的食肉动物,颌骨与狐狸差不多长,身形有点像獾,门齿和犬齿都很尖锐,颊齿可抓住和撕咬猎物。在它的胃中发现了幼年鹦鹉嘴龙的残骸,证明爬兽以小恐龙为食

爬兽复原图

然而,从化石来看爬兽很少咀嚼食物,还是像鳄鱼一样囫囵吞。而且爬兽四肢短小,行走方式仍以爬行为主(爬兽因此而得名),不像今天的哺乳动物可以把身体支撑起来。爬兽试图以模仿爬行动物的方式来打败爬行动物,这种“师夷长技以制夷”的做法注定是条进化的死胡同。爬兽的化石记录只在中国发现过一次,说明这类动物很不繁盛。

古生物学家从未放弃过寻找“万兽之祖”的努力,直到2009年在我国辽宁发现了中华侏罗兽,化石年代是距今1.6亿年前的侏罗纪晚期,专家认为它的系统发生关系应该处在距离我们直系祖先很近的位置上。这是一种体型很小的古哺乳动物,只有7-10厘米长,体表有毛,擅长爬树,以昆虫为食。我们的直系祖先在当时应该也是类似这样的动物。

恐龙时代的哺乳动物,尤其是我们的直系祖先,已经找到了适合自己的进化道路。它们用分化的牙齿进行咀嚼,提高了食物摄入率,产生额外的能量用于维持较高的体温,帮助它们在寒冷的黑夜中保持生理峰值活动。更多的能量摄入,以及我们四肢长在躯干正下方的体态,大大提高了运动能力,又反过来增强了摄食能力。此外,更高的能量供给也可以支持我们聪明的大脑进行思考。这个时候,我们的祖先已经做好接管世界的准备了。

中华侏罗兽

有科学家说,正是由于我们为了避开恐龙而选择在夜间活动,促使我们建立起恒温机制,这大大限制了我们的大型化,这个假说被称为“夜行性瓶颈假说”。毕竟,哺乳动物的食物摄入量是同体型爬行动物的几倍乃至十几倍,这就是温血的代价

然而,从后来发生的事来看,这个代价是值得的。哺乳动物的生理优势,在顺境中体现不出来,到灾变时刻就显现出来了。恐龙和哺乳动物的生存博弈,是进化版的“生于忧患,死于安乐”的故事。

世界末日和黎明

距今6600万年前,一颗巨大的陨星撞击地球,扬起的灰尘使地球成年累月不见天日,这就是白垩纪末大灭绝事件。这对恐龙来说是世界末日,对哺乳动物尤其是真兽类来说,则是新时代的黎明。这一次,哺乳动物把握住了机遇,打败了幸存的爬行动物和鸟类,成为世界新一代霸主。

陨星撞击引起白垩纪末大灭绝事件

大灾难发生之后300万年,在恐龙时代像老鼠一样大的哺乳动物,开始出现狗那么大的种类了。距今约4000万年前,首批巨型哺乳动物犹因他兽、安氏中兽出现。哺乳动物的时代来临了!


动物博览


在恐龙的时代,哺乳动物是弱小的群体,长期遭到恐龙的欺压。

在恐龙生存的整个中生代,哺乳动物的体型都很小,和今天的老鼠差不多。最早的真兽亚纲出现于距今1.6亿年前的侏罗纪晚期,其发现于中国的辽宁省,它就是著名的中华侏罗兽(Juramaia sinensis)。这种动物只有10厘米长,平时生活在树上,以昆虫为食。

图注:中华侏罗兽复原图,图片来自网络

从中华侏罗兽出现开始,哺乳动物的种类不断增加,生存范围也扩张照整个世界,但是体型上却一直没有质的飞跃,都是老鼠大小的动物。

图注:被恐龙追捕的哺乳动物,图片来自网络

目前已知最大的中生代哺乳动物同样发现于中国辽西,是爬兽(Repenomamus),生存于距今1.25亿年前。爬兽的体型较大,身长超过1米,体重在15公斤左右,和一条狗差不多大。

爬兽可是狡猾的食肉动物,其嘴中长有锋利的犬齿,可以用于死死咬住猎物。古生物学家曾经在爬兽的胃中发现了还没有完全消化的幼年鹦鹉嘴龙化石,证明了爬兽曾经捕捉过幼年的鹦鹉嘴龙,它也成为唯一一种曾经以恐龙为食的哺乳动物。

图注:爬兽吃恐龙的复原图,图片来自网络

图注:嘴里叼着小鹦鹉嘴龙的爬兽,图片来自网络

爬兽真的是哺乳动物在中生代的体型巅峰啦,目前我们发现的所有中生代的哺乳动物体型上都没有超过爬兽的。

为什么在恐龙时代,哺乳动物的体型没有大型化,出现体型堪比狮子、老虎甚至大象的品种呢?原因很简单,因为恐龙的存在。恐龙作为当时最具优势的陆生脊椎动物,已经占据了陆地生态系统,完全压制了新生的哺乳动物,根本就没有给哺乳动物大型化的可能性和空间。

图注:近鸟龙正在追捕哺乳动物,图片来自网络

其实如果追溯恐龙刚出现之时,它们的体型也都很小。在三叠纪晚期,当时统治陆地的是著名的劳氏鳄亚目,这些体型巨大,而且凶猛的爬行动物占据着陆生食肉动物的位置,它们也曾经长期压制着恐龙,让恐龙无法大型化。直到三叠纪-侏罗纪灭绝事件发生之后,随着劳氏鳄亚目的灭绝,才给了恐龙变大变强的机会。

图注:属于劳氏鳄亚目的波斯特鳄,图片来自网络

图注:三叠纪晚期的世界,图片来自网络

哺乳动物的大型化同样得益于发生在白垩纪-古近纪灭绝事件。随着恐龙(非鸟恐龙)的灭绝,哺乳动物的体型逐渐大型化,不过与我们通常所认为的不同:在恐龙灭绝之后的1000多万年间,哺乳动物的体型依然较小。比如下面复原图中的麦塞尔热带雨林,代表了距今4700万年前始新世的德国,当时的哺乳动物体型依然不会超过100公斤。

图注:始新世麦塞尔热带雨林生态复原,作者:劳尔·马丁

直到距今4000万年前,哺乳动物才开始真正的大型化,出现了像雷兽、巨犀、安氏中兽这样的大型哺乳动物。

一个新生的动物门类,想要繁盛和大型化需要的是相应的生态位,而这种生态位的让出往往是需要类似于大灭绝这样的事件才可能提供的。在一个稳定的生态环境中,由于生态位的饱和,新生的物种,往往会遭到挤压而无法大型化和多样化。


古生物探索


中生代是蜥形纲主宰的年代,辽阔的高空中时不时飞过一只巨大的翼龙,而鸟类和小型翼龙则在树林、灌木、怪石之间活跃;广袤的大地上无数恐龙在奔跑、觅食、捕猎、御敌、繁殖、育儿,角逐时刻进行;平静的海面下暗流涌动,鱼龙、蛇颈龙、沧龙等爬行动物相继下海;淡水湖泊流域里则是巨鳄的地盘,时刻伏击着喝水的猎物,并把这一传统延续至今。
野性的中生代


此时地球这一个宽广的舞台,似乎没有哺乳的地位。大家印象里的哺乳动物都是和老鼠一样弱小,蜷缩在暗无天日的洞穴里瑟瑟发抖,到了夜晚才敢出来寻找昆虫、蠕虫以及植物。等到了天亮立刻逃回洞穴,把舞台还给了恐龙们。
中生代的哺乳,看起来都很像小老鼠

为什么中生代的哺乳会有那么尴尬的地位呢?其实,在恐龙时代以前,哺乳动物的祖先们合弓动物曾经也只配过陆地,而爬行动物才是生态位的各种夹缝中生存。但是到了二叠纪末,发生了一场大灭绝,让合弓动物损失惨重,随后地球进入了最为干旱、缺氧的中生代。


二叠纪称霸的合弓纲动物,是哺乳的近亲祖先

在中生代前期,地球生态位有着严重的空缺,幸存的动物们在这片空白的大地上开始新一轮的竞争。在这个时候,合弓动物并不缺乏水龙兽和犬齿兽这样的大家伙,可是因为结构原始和进食机制的落后,逐渐在竞争中输给了镶嵌踝类主龙(比如植龙、鸟鳄和劳氏鳄),而此时的恐龙依旧是一种生态位边缘的角色。
三叠纪初期的二齿兽,尽管二齿兽一度辉煌,但不过是苟延残喘



一只波斯特鳄在捕杀链鳄,左上角是一只哺乳形类动物,已经变得十分渺小,而远处一只恐龙形类的动物则在胆怯地看着这一幕。三叠纪时期,恐龙依旧是生态位置边缘的角色

到了三叠纪末,又一次发生了一场大灭绝,地球严重缺氧,而此时的恐龙却演化出了先进的呼吸系统——气囊,可以更高效地促进气体交换,这套系统如今也被鸟类继承。在缺氧的环境下,恐龙更好地适应了环境,快速崛起并且占据了许多生态位,恐龙时代正式来临。


一只植龙与恐龙对峙,恐龙在三叠纪依旧是弱小的群体

由于先天的优势,恐龙在各种生态位的竞争中取得了巨大的优势,并且演化出了种类繁多的形态。从巨大笨重的阿拉莫龙到小巧玲珑的耀龙;从温和的素食者鸭嘴龙到凶猛的肉食者霸王龙无一不证明了恐龙的优势。此外还有有的恐龙开始飞上蓝天出现了会飞的小盗龙、奇翼龙,也有的恐龙开始向水里扩张出现了会游泳的棘龙、哈兹卡盗龙;甚至还有树栖的树息龙。尽管这些尝试均以失败而告终,但是恐龙的后代鸟类却继承了它们的接力棒,延续着类似的生活,并且发扬光大。


飞翔的小盗龙
擅长游泳和潜水的哈兹卡盗龙

树上生活的树息龙

恐龙的多样性发展,证实了恐龙生存与竞争的成功,表明了恐龙适应了多种生态位。在恐龙的绝对强势下,哺乳被步步挤压,只能在一些边缘位置上寻找存在感。生态竞争的劣势,让哺乳动物只能活在恐龙的阴影下,是不可能出现巨大的物种的,因此在恐龙时代没有出现体型巨大的哺乳抗衡恐龙是很正常的。
霸王龙是恐龙时代发展的巅峰



尽管哺乳动物中出现了爬兽这种掠食者,但是仅仅有一米长,体型和一只狗差不多,是不足以抗衡恐龙的。虽然说是吃恐龙的哺乳,但是仅仅发现一具未消化的幼年鹦鹉嘴龙,而鹦鹉嘴龙本身就是小型恐龙罢了。所以那个年代,哪怕是爬兽也是活在各种大型恐龙的阴影之下。
吃恐龙的爬兽
爬兽生活的年代和地点里,最强的掠食者是华丽羽王了


小无语妹妹



哺乳动物的进化,是由一个灾难性的地质事件——小行星撞击激发的。在白垩纪-古近纪,大约6600万年前,这场行星灾难消灭了恐龙,恐龙曾是陆地脊椎动物的主要代表和哺乳动物的主要竞争对手。具有讽刺意味的是,恐龙和哺乳动物都是在二叠纪-三叠纪(2.52亿年前)的一场更大的灾难灭绝了大部分陆地脊椎动物之后开始的。


这是地球历史上最严重的大规模灭绝,它留下了主要的生态位置空缺,因此幸存的爬行动物群体开始争夺。在这个高度进化的时期,第一批恐龙出现的时间略早于2.3亿年,紧随其后的是仅在几百万年后的第一批哺乳动物。这些早期哺乳动物体型较小,大多是夜间食虫动物。

在接下来的1.75亿年里,恐龙和其他爬行动物群体成为陆地、海洋和空中的主要脊椎动物,哺乳动物祖先无法与恐龙和其他爬行动物群体竞争主要的生态位置,所以哺乳动物祖先只能进化出小体型避免被其他爬行动物捕食。然而,这种长时间的等待对于哺乳动物的系统发育来说并不是无关紧要的。



哺乳动物进化的主要步骤发生在这个时代,包括今天哺乳动物的三个主要群体的进化,单孔哺乳动物(产卵哺乳动物)、有袋哺乳动物(有袋哺乳动物)和胎盘哺乳动物。


军机处留级大学士


恐龙出现的时代远早于哺乳动物,当哺乳动物出现的时候,世界各地已经被体型巨大的恐龙占据,从能量和物质的流动方面来看,资源多被恐龙占据,不利于哺乳动物发展。

就像现代人类和其它大型生物的关系,从实力上来说,所有大型动物都被人类压制,由于人类的发展,很多野生动物的家园逐渐破坏,栖息地面积一再龟缩,活动区域内的食物的种类和数量难以支撑某些大型动物种群,这就是现代很多大型动物濒临灭绝的原因。自现代人类出现,一些人类的分支种,比如尼安德特人都被人类击败,最后消失不见。恐龙时代大概开始于2.5亿年前,兴盛于中生代,到6500万年前,主要的大陆上都有恐龙活动,占据了大量资源,生存竞争使得恐龙体型不断发展,部分恐龙体长更是达到数十米,而一片森林或者海洋中,能够给提供给动物的食物本来就有限,还被恐龙占据了很多,自然会影响其他动物生存。

哺乳动物出现的晚,目前最古老的哺乳动物化石发现于我国境内,大约出现于1亿2500万年前,是一种真兽类哺乳动物,体型大约相当于现代的一只大老鼠。那时,恐龙就已经在地球上生存了1亿3000万年,已经演变发展出庞大的种群,要知道化石形成的几率可能只有十万分之一,而现代已经发现了600来种恐龙骨骼化石,光说数量的话更多,足以说明那时候恐龙种群十分庞大,新出现的哺乳动物和那时的恐龙没有竞争优势,只有体型小这一点,便于躲避小型恐龙的猎食,但却不足以对恐龙造成威胁。从哺乳动物出现,一直到恐龙灭绝的年代,哺乳动物都被恐龙压得死死的,在夹缝中艰难地生存进化。

恐龙种群种类和数量庞大,对资源的需求也大,后来由于小行星撞地球、超级火山喷发等因素,地球环境有了较大的变化,森林的面积和植物种类发生变化,一些恐龙无法适应灭绝,一些进化为其它物种,而体型较小的哺乳动物反而由于生存在更隐蔽地方,吃喝需求也少等因素躲过了危机,最终得以在地球上演化出一个种类、数量庞大的家族。


来看世界呀


处于弱势的种群,个头稍稍长大了点,就会被强势掠食者盯上,成为捕猎目标。

恐龙时代,个头稍大些的哺乳动物都被食肉恐龙捕食了。

第四纪,在人类熟练掌握使用磨制锋利的长矛、投枪后,也是专挑个大强壮的打,很多大型动物被史前人类杀绝了,第四季早期的大型哺乳类要比现存大型哺乳类体型大的多,种类也多的多。


孙澈虚


因为从适应环境的角度而言,温血的哺乳动物比爬行动物更加先进,所以理论上需要更长的时间进化。二叠纪晚期哺乳动物的原始形态几乎和爬行动物的祖先同时出现。丽齿兽就是兼具二者特点的产物,叫类哺乳爬行动物。可惜一场天灾就灭绝了。恐龙崛起的时候,哺乳动物还是那些原始的小不点,根本没来得及慢慢进化。理论上来说,越是等级低的动物,更新换代的进化时间越短,因为构造简单,你把法拉利跑车每个零件都换一次肯定比换一辆夏利车要来的复杂得多。像是病毒细菌这些,进化甚至可以用秒来计算。爬行动物慢得多,但相对又比更高级的哺乳动物快得多。说实话要不是那颗小行星撞下来,地球估计还是恐龙统治着,哺乳动物们没法出头。大型爬行动物灭绝以后,哺乳动物才接过了革命的枪,在始新世大量繁衍。


第三根肋骨的门神


生物也有马太效应,强者更强,弱者更弱。

在恐龙时代,恐龙已经处于优势地位,占领了主要的生存空间和大部分食物,哺乳动物只能躲躲藏藏。吃的少就长不大,长不大分的食物就更少,所以恐龙永远压制着其它动物。

所以,不是哺乳动物体型变大也竞争不过恐龙,而是,哺乳动物根本没有机会进化出更大的体型。试想,当哺乳动物体型增大到目标值一半的时候。因为还不够大,仍然要躲着恐龙,躲躲藏藏时又因为体型太大不方便。很显然,它的食量也要增大,可是在这种生活状态下,得不到足够的食物,只有天天饿肚子,还不如灭绝了痛快。


飞鱼科普


根据化石研究表明,第一:哺乳动物的发展是在恐龙灭绝后才发展壮大的。第二:哺乳动物出现的时候恐龙等爬行动物正值巅峰自然只能悄悄地。参考现在为啥鲜有其他动物能和人类抗衡?

等到哺乳动物发展起来的时候恐龙等爬行动物基本消失了。。。所以哺乳动物与恐龙巅峰期错开了,所以当时初出茅庐的哺乳动物无法与爬行动物抗衡


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