中生代霸主——恐龙

中生代霸主 恐 龙 山东科学技术出版社 丛书主编 孔庆友 本书主编 杜圣贤 Dinosaurs The Mesozoic Masters 解 读 地 球 密 码 自然资源、自然环境、自然灾害，这些人类面临的重大课题都与地学 密切相关，山东同仁编著的《解读地球密码》科普丛书以地学原理和地质 事实科学、真实、通俗地回答了公众关心的问题。相信其出版对于普及地 学知识，提高全民科学素质，具有重大意义，并将促进我国地学科普事业 的发展。 国土资源部总工程师 编辑出版《解读地球密码》科普丛书，举行业之力，集众家之言，解 地球之理，展齐鲁之貌，结地学之果，蔚为大观，实为壮举，必将广布社 会，流传长远。人类只有一个地球，只有认识地球、热爱地球，才能保护 地球、珍惜地球，使人地合一、时空长存、宇宙永昌、乾坤安宁。 山东省国土资源厅副厅长 贺 词 ★ 地学是关于地球科学的学问。它是数、理、化、天、地、生、农、 工、医九大学科之一，既是一门基础科学，也是一门应用科学。 ★ 地球是我们的生存之地、衣食之源。地学与人类的生产生活和经济 社会可持续发展紧密相连。 ★ 以地学理论说清道理，以地质现象揭秘释惑，以地学领域广采博 引，是本丛书最大的特色。 ★ 普及地球科学知识，提高全民科学素质，突出科学性、知识性和趣 味性，是编著者的应尽责任和共同愿望。 ★ 本丛书参考了大量资料和网络信息，得到了诸作者、有关网站和单 位的热情帮助和鼎力支持，在此一并表示由衷谢意！ 编著者寄语 科学指导 李廷栋 中国科学院院士、著名地质学家 翟裕生 中国科学院院士、著名矿床学家 编著委员会 主 任 刘俭朴 李 琥 副 主 任 张庆坤 王桂鹏 徐军祥 刘祥元 武旭仁 屈绍东 刘兴旺 杜长征 侯成桥 臧桂茂 刘圣刚 孟祥军 主 编 孔庆友 副 主 编 张天祯 方宝明 于学峰 张鲁府 常允新 刘书才 编 委 （以姓氏笔画为序） 卫 伟 王 经 王世进 王光信 王来明 王怀洪 王学尧 王德敬 方 明 方庆海 左晓敏 石业迎 冯克印 邢 锋 邢俊昊 曲延波 吕大炜 吕晓亮 朱友强 刘小琼 刘凤臣 刘洪亮 刘海泉 刘继太 刘瑞华 孙 斌 杜圣贤 李 壮 李大鹏 李玉章 李金镇 李香臣 李勇普 杨丽芝 吴国栋 宋志勇 宋明春 宋香锁 宋晓媚 张 峰 张 震 张永伟 张作金 张春池 张增奇 陈 军 陈 诚 陈国栋 范士彦 郑福华 赵 琳 赵书泉 郝兴中 郝言平 胡 戈 胡智勇 侯明兰 姜文娟 祝德成 姚春梅 贺 敬 徐 品 高树学 高善坤 郭加朋 郭宝奎 梁吉坡 董 强 韩代成 颜景生 潘拥军 戴广凯 书稿统筹 宋晓媚 左晓敏 1 目 录 C O N T E N T S 蜥臀目/7 又称蜥龙目，主要特征为其骨盆呈三射型。根据蜥 臀目恐龙行走或爬行的姿态，又可将蜥臀目分为兽脚亚 目、蜥脚亚目和原蜥脚亚目。 Part 1 Part 2 认知恐龙化石 寻访恐龙家族 恐龙化石的概念/2 恐龙主宰地球约1.7亿年，是中生代的霸主，对于 人类来说，恐龙时代充满了传奇色彩。人们是怎样通过 恐龙化石来揭开恐龙神秘面纱的呢？这个过程漫长、曲 折、艰辛而又充满乐趣。 恐龙化石的价值/3 恐龙化石是众多古生物化石中的一类，珍藏于中生 代地层中，为研究地球演化、生命起源与进化及中生代 古气候提供了重要科学依据，也是研究地球历史的直接 证据。 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 2 恐龙的出现/15 三叠纪是中生代的第一个纪。在三叠纪晚期，地球 陆地上环境湿润，气候适宜，各种裸子植物、蕨类植物 非常繁盛。随着爬行动物的继续演化，陆地上开始出现 了恐龙。 恐龙的繁盛/17 侏罗纪时期，地球气候温暖湿润，非常有利于陆地 植物的生长和繁衍，整个陆地上都被植物所覆盖，地球 成了名副其实的绿色公园。绿色植物为恐龙家族的繁荣 创造了有利条件，恐龙及其近亲迅速占领了陆地、海洋 和天空，真正主宰了世界。 Part 3 揭秘恐龙一生 鸟臀目/8 也叫鸟龙目，主要特征是其骨盆呈四射型。它可分 鸟脚亚目、角龙亚目、甲龙亚目、剑龙亚目和肿头龙亚 目五个亚目。 另类“恐龙”/9 翼龙是一种能飞翔的爬行动物。 虽然也叫“龙”， 但它们并不是恐龙，而是另一类爬行动物，与恐龙一起 在地球上生活了将近1. 7亿年。 鸟类的起源/10 关于鸟类的起源有三种不同的假说。一种认为鸟类 起源于小型恐龙， 另一种假说认为鸟类起源于爬行动物 中的槽齿类，还有一种假说认为鸟类起源于爬行动物中 的鳄类。 1996年，中华龙鸟化石的发现为鸟类起源于小 型兽脚类恐龙的假说提供了重要证据。 目 录 3 Contents 恐龙的灭绝/18 白垩纪是中生代的最后一个纪，这一时期动植物新 生门类蓬勃发展、迅速演变。但到了白垩纪晚期，随着 各种恐龙的相继灭绝，中生代盛极一时的霸主全部退 出了历史舞台，从而结束了统治地球长达一亿多年的 历史。 恐龙灭绝假说/21 在中生代末期，称霸地球近1.7亿年的恐龙全部绝 迹了，它们永远退出了历史舞台。为了探寻恐龙灭绝之 谜，科学家们提出了130多种假说。其中占主导地位，也 最令人信服的假说是陨石撞击地球说。 感悟恐龙灭绝/25 谜一样的恐龙留给了我们太多的思考和遐想，其中 它们灭绝对于我们的启发最大，最具借鉴的意义。面对 日益恶化的环境，我们有责任和义务把地球建设成为一 个青山绿水、蓝天白云、环境舒适、人与自然和谐相处 的美丽家园。 发现于亚洲的恐龙/27 亚洲恐龙化石非常丰富。除中国外，蒙古、日本、 韩国、印度、泰国等都发现了大量恐龙化石，并且许多 恐龙化石在亚洲乃至全世界都具有很大的影响力。 Part 4 世界恐龙大观 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 4 Part 5 中国恐龙荟萃 我国的恐龙动物群/70 我国共发现了从晚三叠世到白垩纪末期共5个恐龙动 物群。晚三叠世到早侏罗世恐龙动物群主要以原蜥脚类 为主；而中—晚侏罗世大型蜥脚类恐龙达到繁盛，鸟脚 类恐龙大量出现；白垩纪是以鹦鹉嘴龙、鸭嘴龙为代表 的恐龙群最为繁盛的时期。 发现于非洲的恐龙/34 非洲发现的恐龙化石产地有80多处，主要分布在南 非、莱索托、津巴布韦、纳米比亚、坦桑尼亚、马达加 斯加、刚果民主共和国、埃及、阿尔及利亚等国，并且 有很多属种在当时震惊了世界。 发现于欧洲的恐龙/40 欧洲的恐龙化石产地主要分布在法国、德国、英国、 西班牙、波兰、葡萄牙以及俄罗斯等国。最早的恐龙化石 发现地是英国南部苏塞克斯郡的刘易斯。 发现于美洲的恐龙/43 美洲的恐龙不但数量多，并且种类也比较丰富。其 中南美洲就有恐龙化石产地100多处，世界著名的阿根廷 龙就产于该洲。在美国、墨西哥、加拿大等地除了发现 许多大型的蜥脚类恐龙化石外，还有许多凶猛的肉食性 兽脚类恐龙的化石。 发现于大洋洲的恐龙/66 大洋洲的恐龙化石相对较少，主要分布在澳大利 亚。在大洋洲所发现的恐龙化石中，有南半球发现的第 一条甲龙——敏迷龙，另外还有木他龙、快达龙等。 目 录 5 Contents 我国的恐龙足迹群/106 我国共发现了6个恐龙足迹群，分别是晚三叠世恐龙 足迹群、早侏罗世恐龙足迹群、中侏罗世恐龙足迹群、 晚侏罗世恐龙足迹群、早白垩世恐龙足迹群和晚白垩世 恐龙足迹群。 我国的恐龙蛋化石群/108 我国恐龙蛋化石非常丰富。迄今为止，已在山东、 江西、河南、浙江等14个地区发现了恐龙蛋化石，它们 可分为11个蛋科19个蛋属65个蛋种，其中晚白垩世包含 了4个恐龙蛋化石群。特别是河南西峡、江西赣州的恐龙 蛋化石天下闻名。 中国龙城——诸城/112 诸城是我国重要的以大型鸭嘴龙类为代表的鸟臀目 恐龙化石产出地,既有恐龙骨骼化石，也有恐龙蛋化石， 还有集群分布的恐龙足迹化石。已发现的恐龙化石产地 有30多处,大量化石主要集中分布在龙都街道的库沟、恐 龙涧、臧家庄和皇华镇的皇龙沟。 中国恐龙之乡——莱阳/120 莱阳是我国重要的恐龙骨骼与恐龙蛋化石产地，也 是我国地质古生物学家最早发现恐龙骨骼化石、恐龙蛋 化石和翼龙化石的地区。到2012年为止，莱阳共发现和 研究命名的恐龙化石共计5大类8属11种，恐龙蛋化石共 计4个蛋科5个蛋属11个蛋种。 Part 6 山东恐龙撷英 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 6 山东其他地区的恐龙/128 山东的恐龙化石除了集中分布在诸城、莱阳等地以 外，在泰安的新泰发现了我国第一只蜥脚类恐龙——师 氏盘足龙；在莒南发现了中国第二例驰龙足迹、世界第 三例小龙足迹；另外临沭岌山地区也发现了大量的恐龙 足迹化石。 附 恐龙之最/132 参考文献/134 恐龙足迹化石的形成/2 恐龙化石的发现/3 鸟类是如何飞上天空的/13 “三叠 纪”的由来 /15 “侏罗纪”的由来/17 “白垩纪”的由来/19 恐龙灭绝的传说/22 恐 龙会游泳吗/30 恐龙的寿命有多长/44 恐龙都是呆头呆脑的吗/47 恐龙的心脏/51 恐 龙的奔跑速度有多快/67 恐龙的视力如何/73 恐龙的尾巴有什么作用/74 恐龙为什么要 吃石头/90 恐龙怎样生儿育女/108 有两个脑的恐龙吗/115 地学知识窗 认知恐龙化石 Part 1 认知恐龙化石 Part 1 恐龙是一种生活在距今2.35亿~0.65亿年前的大型爬行动物，出现于 晚三叠世，灭绝于晚白垩世，而其中的一小支进化为鸟类。恐龙主宰地 球约1.7亿年，成为中生代的霸主。恐龙化石是研究恐龙发生、发展以及 灭绝的最直接、最有力的证据，同时也是确定地层时代、恢复古地理、 研究古生态环境，以及探讨生物演化与地球环境协同演变的最关键的证 据之一。 2 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters ——地学知识窗—— 恐龙足迹化石的形成 恐龙足迹化石是恐龙在地表行走时 留下的脚印所形成的化石。恐龙足迹化石 形成和保存的条件比较苛刻。首先，要求 恐龙走过的地表湿度、黏度和颗粒度都比 较适中，表面能够留下印迹；其次，留下 的痕迹能迅速被沉积物掩埋；再次，掩埋 后地壳需要下降，使其经过成岩作用的过 程而被石化保存下来；最后，还要求保留 足迹的地表与后来覆盖的岩层岩性不一 样，能剥离显现出来。 三 叠纪—白垩纪时期，恐龙遗体、 恐 龙 生 命 活 动 的 遗 迹 （ 皮 肤 印 迹、足迹、粪便和蛋）被埋藏，经过漫 长的地质演化、石化作用，最终形成了 恐龙遗体化石（图1-1）和遗迹化石（图 1-2，图1-3）。 图1-1 恐龙骨骼化石 图1-2 恐龙足迹化石 图1-3 恐龙蛋化石 恐龙化石的概念 认知恐龙化石 Part 1 3 恐龙化石的发现 1822年3月的一天，天气非常寒冷，英国乡村医生曼特尔在外行医，其夫人给他送衣服 时，在英国南部苏塞克斯郡一个叫刘易斯的地方发现了一些奇怪的动物牙齿化石。曼特尔夫 人非常兴奋，甚至忘记了给丈夫送衣服。她小心翼翼地把这些化石从岩层中取出并带回了 家。曼特尔回到家看到这些化石非常惊讶，他从未见过这么大的牙齿化石。他们又到采到化 石的地方并发现了许多牙齿和相关的骨骼化石。为了弄清楚这些化石，他们查阅了大量资料并 请教了许多博物馆学家。经过与伦敦皇家学院博物馆收集的鬣蜥的牙齿相对比，发现两者非 常相似。曼特尔认为这些化石属于一种与鬣蜥同类但是已经灭绝了的古代爬行动物，并把它 命名为“鬣蜥的牙齿”，中文名称被译成为“禽龙”。由此，恐龙科学研究的序幕拉开了。 ——地学知识窗—— 1841年，英国解剖学家欧文（Owen） 对英国的古爬行动物化石作了总结性的研 究，他独具慧眼地发现其中的禽龙、巨齿 龙和林龙相当特别。这些动物不仅体形 巨大，而且肢体和脚爪有些像大象，与 其他爬行动物不同的是禽龙等动物的柱 状肢体位于躯干之下，从而支撑躯体离 开地面，并能自由地在陆地上行走、奔 跑甚至跳跃。因此，欧文感到很有必要 给这类新识别出的古生物类群取一个名 字，以便与其他类似动物相区别。他把 希腊字“Dinos”（恐怖的）和“Sauros” （蜥蜴）组合成“Dinosaur”（恐怖的蜥 蜴），创造了“恐龙”这一名词。 恐龙化石的价值 世 界上的恐龙化石种类繁多，数量 丰富，迄今为止全世界发现的恐 龙化石有近800个属种。恐龙化石为研究 地球演化、生命起源与进化提供了重要的 4 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 科学依据。 科学研究价值 恐龙研究是集古脊椎动物学、脊椎动 物比较解剖学、古生物与地层学、古生物 分类学、动物形态学、病理学、现代生物 学、动物骨骼学、地理学、植物学、环境 考古学、地球化学等多门学科于一体的综 合性研究工作，而恐龙化石在恐龙研究中 具有重要的科学研究价值。 恐龙生活在中生代，这个时期气候湿 润，湿地广布，森林茂密，生物种类丰 富，为恐龙创造了有利的生存条件，使它 们繁荣发展并成为中生代的霸主。这些我 们无法亲眼看到，然而可以通过研究恐龙 化石，包括反映恐龙形体的骨骼化石、反 映繁衍能力的恐龙蛋化石、反映生活环境 和行动能力的足迹化石以及反映构成恐龙 群体与其他生物的化石组合关系等，我们 可以恢复古地理、古气候、古生态以及探 讨生物和地质的演化规律。 在恐龙演化过程中，不同时代的恐龙 形体结构、骨骼特点有所不同。据其化石 特征，可以确定赋存恐龙化石的地层在陆 相沉积环境中形成的时代，进而用来进行 地层划分对比。恐龙研究为地质学提供了 不可估量的价值，也为研究地球的发展历 史提供了可靠的依据。 我国古脊椎动物学者们经过30余年的 科学研究，与国际学者们不断合作、探 讨，使我国的恐龙研究事业逐渐与国际接 轨，目前，中国在恐龙研究领域已达到世 界先进水平。 科普教育价值 恐龙化石是自然界中不可再生的珍贵 遗产，除进行科学研究以外，恐龙化石还 具有多层次、多领域的科普教育价值。 利用恐龙化石进行科普教育可以为现 代人提供认识远古地球生物的平台。古生 物工作者们通过不断努力，已经在我国建 立了多所含恐龙化石的地质公园、自然博 物馆、古生物博物馆以及专门的恐龙博物 馆（图1-4）等，另外，还建立了很多恐 龙研究中心。科普教育机构积极开展形式 多样、内容丰富的科普活动（图1-5）， 从而实现了恐龙化石的科普教育价值。举 办恐龙展、与中小学合作共建教学实践基 地等，这对传播科学思想、弘扬科学精 神、推动社会文明建设起到了重要作用。 旅游开发价值 恐龙化石也是珍贵的旅游资源。中国 的恐龙化石种类多、分布广，国家及地方 政府十分重视恐龙化石资源的开发。地方 政府常常在发现恐龙化石的地点因地制 宜，建立博物馆和遗址陈列馆，以科普、 认知恐龙化石 Part 1 5 科研、科考为主，开展特色地学旅游。这 既具有科学教育意义，又为当地带来了科 普文化热流，宣传了地方特色，还为当地 政府带来了一定的经济效益。四川的自贡 恐龙博物馆、江苏的常州中华恐龙园、云 南的禄丰恐龙谷、山东的诸城暴龙馆等都 成为热点旅游地。 图1-4 四川自贡恐龙博物馆 图1-5 在诸城恐龙博物馆举办的亲子游活动 6 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 认知恐龙化石 Part 1 寻访恐龙家族 恐龙属于脊椎动物亚门爬行纲初龙超目。根据恐龙骨盆特征，将其 分为蜥臀目和鸟臀目。蜥臀目又分为兽脚亚目、蜥脚亚目和原蜥脚亚 目；鸟臀目又分为鸟脚亚目、角龙亚目、甲龙亚目、剑龙亚目和肿头龙 亚目。根据恐龙生活习性，又可将恐龙分为肉食类和植食类。 Part 2 鸟 恐爪龙 镰刀龙 窃蛋龙 暴龙 虚骨龙类 腔骨龙 兽脚类 角鼻龙 肉食龙 似鸟龙 棘龙 腕龙 梁龙 蜥脚类 蜥臀目 恐龙 原蜥脚类 泰坦龙 圆顶龙 棱齿龙 鸟脚类 鸭嘴龙 禽龙 角龙类 肿头龙类 角龙 原角龙 鹦鹉嘴龙 剑龙类 甲龙类 鸟臀目 寻访恐龙家族 Part 2 7 恐 龙 家 族 非 常 庞 大 ， 通 过 对 发 掘 出 来 的 恐 龙 化 石 ， 包 括 骨 骼 （图2-1）、牙齿、皮肤、卵、粪便、足 迹等进行鉴定统计，目前可将恐龙划分 为2目8亚目57科350余属800余种。根据 骨盆形态不同，分为呈三射形式的蜥臀 目和呈四射形式的鸟臀目。 蜥臀目又称为蜥龙目，主要特征是组 成骨盆的髂骨、坐骨和耻骨三者间的结构 形式侧面呈三射形式，其耻骨仅向下前方 一个方向延伸，与蜥蜴骨盆结构形态较 接近（图2-2）。根据动物行走爬行的姿 态，蜥臀目又分为3个亚目： 兽脚亚目、 蜥脚亚目和原蜥脚亚目。 图2-1 恐龙骨骼结构图 上颌骨 下颌骨 肱骨 桡骨 掌骨 颈椎 肩胛骨 背椎 荐椎 髂骨 坐骨 尾椎 指骨尺骨 肋骨 耻骨 股骨 腓骨 胫骨 跖骨 趾骨 跗骨 蜥臀目 8 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 图2-2 蜥臀目骨盆结构 图2-3 鸟臀目骨盆结构 鸟 臀目也叫鸟龙目，主要特征是组 成骨盆的耻骨向前有一个前突， 向后与坐骨平行，从侧面观呈四射形式， 与鸟类骨盆结构相似（图2-3）。鸟臀目 分5个亚目，即鸟脚亚目、角龙亚目、甲 龙亚目、剑龙亚目和肿头龙亚目，均属植 食性恐龙。属鸟脚亚目的有禽龙、鸭嘴龙 等；属角龙亚目的有原角龙、角龙、鹦 鹉嘴龙等；属甲龙亚目的有结节龙、甲 龙等；属剑龙亚目的有剑龙等；属肿头 龙亚目的有肿头龙等。 鸟臀目 兽脚亚目为两足行走的肉食性恐龙， 如霸王龙、恐爪龙、跃龙、细颈龙等。鸟 类就是由兽脚亚目虚骨龙类群的一支演化 而来的。 蜥脚亚目和原蜥脚亚目多为植食性、 四足行走的恐龙，如梁龙、雷龙、禄丰 龙、马门溪龙等都属于蜥脚亚目。 寻访恐龙家族 Part 2 9 翼 龙虽然也叫“龙”，但它们并不 是恐龙（图2-4）。翼龙类是一种 能飞翔的爬行动物，它们大约从距今2. 35 亿年前的三叠纪末开始适应空中生活，并 在地球上生活了近1.7亿年，最后与其同 时代的恐龙及其他爬行动物同时灭绝于距 今0. 65亿年前的白垩纪末期。 在所有的飞翔者中，翼龙是最特别 的，它们是第一群飞上天空的脊椎动物， 只需要借助一点点动力就能展翅翱翔，在 天空中遨游数千千米；它们翼展巨大，色 彩斑斓，样貌奇特，是生物进化史上闪耀 的星星。 翼龙的翼由复杂的多层翼膜组成， 并由前、后肢支撑和控制。在前肢中, 大、小臂和第四指形成一基本的翼棒, 构 成飞行翼的前缘。“手”上除了3个正常 发育的有强有力的弯曲的爪子（手指）, 还有一块非常有意义的呈圆棒状的翼小 骨。目前，人们对翼小骨功能的认识不 一，它有可能是用来控制飞行方向或者 是调节身体平衡的。 另类“恐龙” 图2-4 复原的悟空翼龙（发现于我国辽宁省） 10 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 鸟类的起源 鸟 类是非常特别的一类动物，在脊 椎 动 物 亚 门 中 成 为 独 立 的 一 个 纲——鸟纲。自1861年在德国距今大约 1.46亿年的晚侏罗世地层中发现翅膀上 长着爪子且有长长的尾椎骨的始祖鸟 后，人们才得知鸟类是从爬行类动物进 化而来的。但是，它是从爬行纲中的哪 一类进化来的？这却一直是争论的热 点。直到20世纪90年代，在中国辽宁省 西部距今约1.45亿年的晚侏罗世“热河 生物群”中发现大量保存极其完好的长 有毛和羽毛的小型兽脚类恐龙和大量古 鸟类化石后，才获得重大突破。西方学 者不得不惊叹：中国长毛和羽毛恐龙的 发现已经成为世界各国的头条新闻。 鸟类的起源有三种不同的假说。一 种认为鸟类起源于爬行动物中的小型恐 龙，其依据是始祖鸟的大小、全身骨骼 和与它共生的美颌龙很相似。通过研究 恐爪龙与鸟类的形体特征、分支系统 学，部分科学家认为鸟类应起源于小型 兽脚类恐龙（图2-5）。 另一种假说认为鸟类起源于爬行动 物中的槽齿类，其主要依据是：①恐龙胸 前不具有鸟类特有的叉骨；②恐龙腰臀部 的骨骼等虽与鸟类有些相似，但不具有同 源关系，两者明显不同；③小型兽脚类恐 龙都比较特化，而且出现的年代晚于始祖 鸟，所以它们不可能进化为鸟类。 还有一种假说认为鸟类起源于爬行动 物中的鳄类。 图2-5 恐龙、翼龙及鸟的关系图 爬 行 纲 鸟 纲 恐 龙 总 目 鸟臀目 蜥臀目 翼龙目等 甲龙亚目 剑龙亚目 鸟脚亚目 角龙亚目 肿头龙亚目 原蜥脚亚目 蜥脚亚目 兽脚亚目 演化为 寻访恐龙家族 Part 2 11 1996年在辽宁朝阳市北票四合屯发 现了中华龙鸟（图2-6）。它身长60多厘 米，外形像鸡，但尾巴很长，而且嘴内长 锯齿状尖牙，特别是身披尚未进化为羽毛 的丝状毛。中国古生物学家季强认为它是 最原始的鸟类，后经中科院南京地质古生 物研究所陈丕基及外国学者的仔细研究， 认为其全身骨骼特征极像与德国始祖鸟共生 的美颌龙，而身上的毛只是皮下纤维，所以 它应属于兽脚类恐龙中的美颌龙类。中华龙 鸟是世界上第一只保存有原始羽毛的兽脚类 恐龙。中华龙鸟的发现为鸟类起源于小型兽 脚类恐龙的假说提供了重要证据。 1997年在该地区又发现了新的长毛恐 龙，中科院古脊椎动物与古人类研究所恐 龙专家徐星为其命名北票龙（图2-7）。 它属于较特化的镰刀龙类，身上的细毛为 图2-6 复原的中华龙鸟及其化石 皮肤衍生物，与羽毛更接近了。更令人惊 喜的是，同年季强和姬书安在该地区竟发 现了长羽毛的恐龙！它与发现于中亚和北 美的兽脚类恐龙——驰龙类相似。不过最 初古生物学家认为它是鸟类，故命名为原 始祖鸟。 1998年，徐星等人在发现中华龙鸟 的附近又发现了新的长毛恐龙，被命名 为中国鸟龙。中国鸟龙身上的毛更接近 鸟类的羽毛，为羽毛的演化提供了重要 依据。中国鸟龙虽然还不能飞行，但其骨 骼系统已经完全具备了拍打前肢的能力。 1998年，季强、姬书安等在辽西新 发现了另一种长羽毛的恐龙——尾羽龙 （图2-8）。它与原始祖鸟一样都具有 与鸟类完全相同的羽毛，它还和鸟类一 样，第一脚趾和牙齿都已退化，但它与 图2-7 复原的北票龙 12 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 鸟类的显著区别是前肢很短，而鸟类的 前肢即翅膀很长。 2000年，徐星、周忠和及汪筱林在辽 西发现了世界上最小的恐龙——赵氏小盗 龙。它全长仅39厘米，属于驰龙科，但它 的脚趾位置、趾节长度、末端趾节的形 态，以及后脚的结构都与善于奔跑的其他 驰龙类不同，而是具备爬树的能力。2002 年，徐星等在对一些小盗龙标本进行仔细 研究时，发现一种长有和鸟类一样的羽毛 的恐龙——顾氏小盗龙。它们的后肢竟长 在臀窝处，而且后肢和前肢一样长有长长 的羽毛，成为拥有四个翅膀的“怪兽”。 它们后肢的爪子与鸟类相似，能握住树 枝，显然它们生活在树上，而且能短距离 飞翔。这一奇特的发现让见多识广的古生 物学家也惊诧不已。 更令人振奋的是，徐星等人近期在 东北地区发现了一种新的长满羽毛的恐 龙——赫氏近鸟龙（图2-9）。它长有4 个翅膀，全身布满羽毛，特别是其羽毛可 分两种，一种为“恐龙绒毛”，长在头部 和颈部；另一种跟现代鸟类羽毛结构相 似，有许多细毛从羽干长出来，而且每个 前肢上长有约24根羽干，小腿和脚部也长 着相似数量的羽毛。此前发现长羽毛的恐 龙，其羽毛一般长在前肢，而它却长在后 肢腕关节上，而且腿部和脚部的羽毛相互 覆盖，使其具有更强的飞行能力。 至今，辽西地区共发现了3种长毛恐 龙——中华龙鸟、北票龙、中国鸟龙和 5种长羽毛恐龙——尾羽龙、原始祖鸟、 小盗龙、赫氏近鸟龙和中国猎龙。鸟类 到底起源于哪一类恐龙？这个问题至今 仍是悬案，有待科学家们进一步破解这 一谜团。 图2-8 复原的尾羽龙 图2-9 复原的赫氏近鸟龙 寻访恐龙家族 Part 2 13 ——地学知识窗—— 鸟类是如何飞上天空的 鸟类的起源这一问题一直是生物学家争论的话题。目前, 大多数生物学家都认为, 鸟 类由恐龙进化而来, 迄今发现与鸟类关系最近的恐龙是兽脚类恐龙和奔龙。然而，生物学 家还面临着一个更棘手的问题:鸟类是如何进化出飞行能力的? 有两种互不相让的假说：一 种是“树栖假说”，即鸟类的祖先栖息在树上, 借助于羽毛, 它们能从树上“滑翔”下来, 逐渐进化出了主动飞行的能力；另外一种是“地栖假说”，这一理论认为鸟类的祖先生活 在地上,它们肢体上的羽毛使其行动便捷, 有助于捕食或者逃避捕食者，经历了一个高速奔 跑的阶段之后, 它们终于飞上了天空。 14 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 14 揭秘恐龙一生 恐龙出现于晚三叠世，繁盛于侏罗纪，灭绝于晚白垩世末期。这一 部长达1.7亿年的兴衰史，谱写出了恐龙发生、发展以及灭绝的全过程， 给人们留下了生物进化史上的许多壮丽诗篇。恐龙的灭绝至今仍是一个 谜，等待着人们去探索。 Part 3 揭秘恐龙一生 Part 3 15 晚 古生代末曾经出现过一次地壳运 动，地质学家们称之为“海西运 动”。经过这次运动，北半球的许多活动 海槽先后转化为褶皱山系，并对三叠纪早 期的地壳演化也有所影响。因此，从全球 范围看，三叠纪的海侵规模不是很大，海 侵区局限于南北两大陆之间近东西方向的 狭长地带，即地中海—喜马拉雅海槽，以 及环太平洋东西两岸的海槽区。在我国， 三叠纪形成了一条大体上以古昆仑—古秦 岭—古大别山连续而成的界限，这条界限 以北的广大地区，是内陆盆地型沉积，发 育有干燥气候下形成的红色地层，以及三 叠纪中晚期半干热和温湿环境下沉积的含 恐龙的出现 ——地学知识窗—— “三叠纪”的由来 三叠纪是中生代的第一个纪，最早人们在德国西南部发现了代表这段时间的地层，因这 套地层的岩石结构可明显地分为三部分：下部是陆相杂色砂、页岩，中部为海相灰白色石灰 岩，上部是陆相红色岩层，三部分性质一目了然，故将代表该地层的时间称作“三叠纪”。 煤、含油岩系；而这条界限以南，则属于 海相沉积区，主要沉积形成石灰岩等海相 地层。因此，我们可以把我国三叠纪时的 古地理景观称为“南海北陆”。 但是， 这种情况在三叠纪中后期开始发生了变 化，华南的海水由东部稳定浅海区向西部 海槽退却。三叠纪末，发生了一次称之为 “印支运动”的地壳运动，受印支运动的 影响，华南区几乎全部露出海面与华北大 地相连，海水只限于西南边缘地带，出现 以大陆环境占优势的古地理景观，从此结 束了我国东部地区“南海北陆”的局面， 南北沉积差异也随之消失。与此同时，一 个新的构造格局由晚三叠世开始逐渐形 16 中生代霸主——恐龙 Dinosaurs: The Mesozoic Masters 成，地壳运动转为东升西降，我国大陆内 东西分异的沉积特点逐渐表现出来，这也 是我国整个中生代的沉积特点。 三叠纪的生物界面貌显然不同于晚古 生代的二叠纪。在海洋中，随着二叠纪末 大量生物种类的灭绝，代之而起的是软体 动物、六射珊瑚、海绵类、海百合、有孔 虫、苔藓虫等；微体牙形动物在三叠纪十 分常见，它们处在演化史上的关键时期， 属种更替显得极其频繁，到三叠纪末，它 们全部灭绝。在陆地上，裸子植物继续保 持着优势，苏铁类占据主要地位，真蕨和 木贼类也逐渐繁盛。陆生脊椎动物出现了 水龙兽、犬颌兽等，它们是接近于哺乳类 祖先的似哺乳爬行动物。为了适应半干旱 的环境，两栖类出现了无尾类型，这就是 蛙类和蟾蜍。三叠纪晚期种类繁多的爬行 动物向各方面分化，如适宜于陆地环境的 中国云南禄丰龙，喜爱在湖泊中游弋的安 徽巢湖龙，回返到海洋中生活的喜马拉雅 鱼龙等（图3-1）。 图3-1 三叠纪末期陆地面貌想象图 揭秘恐龙一生 Part 3 17 侏 罗纪时期是爬行动物大繁盛的时 期，此时期地球气候温暖湿润， 在全球的许多地方竟然没有热带与温带的 差别。这种条件对恐龙的繁衍十分有利， 它们迅速占领了陆地、海洋和天空。在中 生代，哺乳动物还没有真正出现，恐龙等 爬行动物因此遇不到生存竞争的对手，它 们理所当然地成为生物界的真正霸主。如 果我们能够通过“时光隧道”回到侏罗 纪，你会发现到处都是恐龙和恐龙的近 亲，天空中滑翔掠过的是翼手龙和飞龙， 在海洋中搏击风浪的是鱼龙和蛇颈龙，陆 恐龙的繁盛 ——地学知识窗—— “侏罗纪”的由来 在法国与瑞士交界的阿尔卑斯山区，有一座侏罗山，这座山并不十分高大、险峻，但 却非常出名，从19世纪初开始就有许多人来这里从事科学考察活动，今天在地质学上应用 的一些理论或概念都得益于当时对侏罗山区的认识，如古生物学中的“化石层序律”、化 石带的建立和划分、地层学中“阶”的概念等。由于这一地区有一套地层发育特别完整， 经过测定认为形成于地质历史的中生代中期，于是称为“侏罗纪”。 地上四处觅食的是梁龙、剑龙和雷龙，地 球真正成了恐龙主宰的世界（图3-2）。 恐龙等爬行动物之所以能够得到飞速 发展，特别是陆生恐龙之所以能够占据地 球的表面，主要取决于陆地植物的存在。 当时温暖的气候十分有益于陆地植物的生 存和繁衍，低矮的蕨类植物长成为茂密的 灌木林，高大的裸子植物包括苏铁、银杏 和松柏类，它们一棵棵巍峨、挺拔，形成 了郁郁葱葱的乔木林。乔木与灌木相互混 合，整个地球都被陆生植物所覆盖，成了 名副其实的绿色公园。最近，我国的古生