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中生代

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中生代(Mesozoic)是显生宙的三个地质时代之一,可分为三叠纪侏罗纪白垩纪三个地质年代。中生代最早是由意大利地质学家Giovanni Arduino所发表,当时名为第二纪(Secondary),以相对于现代的第三纪。在希腊文中,中生代意为“中间的”+“生物”。中生代介于古生代新生代之间。由于这段时期的优势动物是爬虫类动物,尤其是恐龙,因此又称为爬行动物时代Age of the Reptiles)。

中生代也是板块气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时,各大陆连接为一块超大陆盘古大陆。盘古大陆后来分裂成南北两片,北部大陆进一步分为北美欧亚大陆,南部大陆分裂为南美非洲印度马达加斯加澳洲南极洲,只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖,对动物的演化产生影响。

年代

中生代的年代为2.51亿年前至6600万年前,开始于二叠纪-三叠纪灭绝事件,结束于白垩纪-第三纪灭绝事件为止,前后横跨1.8亿年。中生代可以分为以下三个

  • 三叠纪:2亿5190万年前到2亿130万年前
  • 侏罗纪:2亿130万年前到1亿4500万年前
  • 白垩纪:1亿4500万年前到6600万年前

中生代的上界限是二叠纪-三叠纪灭绝事件,灭绝了当时的90%到96%的海洋生物,与70%的陆生生物,也是地质年代中最严重的生物大灭绝事件,因此又称为大死亡(The Great Dying)。中生代的下界限是白垩纪-第三纪灭绝事件,可能是由犹加敦半岛希克苏鲁伯撞击事件造成,此次灭绝事件造成当时的50%物种消失,包括所有的非鸟类恐龙

板块

古生代晚期的大陆位置相当不明确,而科学家已能大致推算出中生代的各大陆位置。在中生代开始时,各大陆连接为一块超大陆盘古大陆。盘古大陆后来分裂成南北两片,北方的劳亚大陆,与南方的冈瓦纳大陆,之间是特提斯海。各大陆的分裂形成大西洋沿岸的被动大陆边缘,例如美国的东部海岸。

在中生代期间,各大陆逐渐移动到接近现在的位置。劳亚大陆分裂为北美欧亚大陆,南方的冈瓦纳大陆分裂为南美非洲印度马达加斯加澳洲南极洲,只有澳洲没有和南极洲完全分裂。印度在新生代时期与欧亚大陆碰撞、聚合,形成喜马拉雅山脉

气候

三叠纪的全球气候较为干旱,季节性变化大,尤其是盘古大陆内部;自石炭纪晚期开始,全球的气候逐渐变得干旱。这段时期的海平面低,可能助长了极端的气温。由于比热高,大体积的水体可以稳定气温,尤其是海洋,而邻近大规模水体的陆地气温变化较小。由于盘古大陆的内陆区域离海洋很远,这些地区的气温变化非常大,可能有广大的沙漠。大量的红层与蒸发岩(例如),支持这个理论。

侏罗纪时期,海平面开始上升,原因可能是海底扩张的加速。新形成的海洋地壳,使海平面上升至现今的海拔200米左右。此外,盘古大陆开始分裂,形成特提斯洋。气温逐渐上升、稳定。由于各大陆接邻海洋,沙漠缩小,大气中的湿度增加。

白垩纪的气候状况较不确定,也较多争议。大气层中的二氧化碳含量高,使热带极区温度梯度较为平顺,各地区的气温差异不大。平均气温高于现今约摄氏10°。在白垩纪中期,赤道地区的海洋底层温度约为摄氏42°,对于许多海洋生物可能过于温暖,邻近赤道海洋的陆地反而成为沙漠。海洋低层的氧气循环系统,可能因此缓慢、中断。因此,大量的生物有机体无法顺利分解,进而大量堆积,最终沉积成油页岩

但是,不是所有的现存资料可以支持以上假说。即使全球的气候温暖,极区的冰帽冰河仍最造成气温的变动;但目前并没有发现中生代有冰帽、冰河存在的证据。定量模型可能无法重建出白垩纪的平坦温度梯度。

在中生代时期,大气层中的氧气含量约12-15%,低于现今的20-21%。某些科学家甚至提出12%的氧气含量,因为这是自然燃烧的最低氧气浓度。但是一个2008年的研究,认为自然燃烧的最低氧气浓度是15%。

生物

三叠纪

发生于二叠纪末期的灭绝事件,灭绝当时地球的大部分生物,使许多生物在事件后开始辐射适应。大型植食性肉食性恐头兽类的消失,形成许多空缺的生态位。继续存活的二齿兽类犬齿兽类占据部分生态位。在二叠纪末灭绝事件后数百万年,大型主龙类爬行动物成为中生代的陆地优势动物,包括:恐龙翼龙类;水中的爬行动物则有:鱼龙类蛇颈龙类沧龙类

三叠纪的恐龙体型较小,主要生活在炎热贫瘠的环境中。早期出现的恐龙包括艾雷拉龙板龙钦迪龙腔骨龙始盗龙等。

侏罗纪

侏罗纪晚期与白垩纪的气候变迁,造成另一次辐射适应。巨大的植食性蜥脚类恐龙(腕龙、梁龙)和大型肉食性恐龙(异特龙)出现。这一时期的常见植物包括针叶树、银杏、苏铁和蕨类植物。

主龙类的多样性在侏罗纪时期达到高峰,鸟翼类胎盘类哺乳动物也开始出现并持续发展。

部分科学家认为昆虫的一些器官相当适合被子植物,尤其是口器,而认为昆虫与被子植物同时开始多样化。但是昆虫的口器的出现时间远早于被子植物,也早于昆虫开始多样化的时间,因此昆虫的口器是基于其他原因而演化出现的。

白垩纪

随着大陆持续分裂,白垩纪的恐龙开始往不同的方向演化,产生了暴龙、三角龙和禽龙以及其他新物种。翼龙和昆虫占领着天空。

白垩纪早期(145 - 100 百万年前)陆地逐渐被扩张的海洋分隔,因此也导致大多数(除了南美洲之外)蜥脚下目走向灭绝。部分会进行跳岛的恐龙,如美扭椎龙,演化出适应欧洲沿岸以及岛屿生活的特征。许多恐龙也演化以填补侏罗纪-白垩纪灭绝事件所空下来的生态区位,例如鲨齿龙以及棘龙。其中最成功的物种为禽龙,几乎散布至全球各洲。极地在某些时节会变得十分寒冷,但是有些恐龙例如雷利诺龙木他龙仍然生存于极地的森林之中。极地对于鳄鱼来说太过于寒冷,因此最后的离片椎目物种酷拉龙得以在此存活。翼龙开始演化出更大型的物种像是古神翼龙以及鸟掌翼龙哺乳动物继续兴盛:真三尖齿兽类英语eutriconodont出现了体型较大、类似貂熊的掠食者爬兽英语Repenomamus戈壁锥齿兽英语Gobiconodon兽亚纲也开始有后兽下纲真兽下纲的物种出现;多瘤齿兽目土鼠亚目英语cimolodont在此时的化石纪录十分普遍。

被子植物在白垩纪早期开始发展,自热带地区开始出现,白垩纪的全球气温允许被子植物分布到极区。在白垩纪末期,被子植物已经成为许多地区的大型优势植物,若以生物量计算,各地的优势植物仍是裸子植物蕨类,直到白垩纪末灭绝事件的发生。

在中生代的进程中,早期的大型动物逐渐减少,而小型动物的数量逐渐增多,包括蜥蜴哺乳类鸟翼类非鸟恐龙。白垩纪末灭绝事件更加重这种倾向,大型的主龙类消失,而鸟类与哺乳类继续存活至今。

中生代末发生了白垩纪灭绝事件,50%的生物灭绝,包括所有的非鸟恐龙。大多学者认为有一颗彗星撞击地球,引起特大气候变化,很多动物,尤其是部分变温动物,无法适应低温而灭绝。

脚注

外部链接


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