侏罗纪公园

在法国、瑞士交界的阿尔卑斯山区，有一座侏罗山(Jura Mountains)，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。由于这一地区的地层发育特别完整，经过测定认为形成于地质历史的中生代中期，于是称为侏罗系。这个时期是爬行动物大繁盛的时期。

侏罗纪这样出名，美国好莱坞描写亿万年前恐龙横行的大片用“侏罗纪公园”来命名就不足为奇了。应当承认，在电影“侏罗纪公园”中已经用现代高科技手段向我们展示了亿万年前恐龙生息、繁衍的生动景象。那时，地球的气候温暖湿润，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。在中生代时，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。如果我们能够进入“时光隧道”回到侏罗纪，你会发现到处都是恐龙的家族，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。

按照恐龙骨骼的骨盆类型，陆生恐龙可分为蜥臀类和鸟臀类。蜥臀类按照生活习性又进一步分为食草的蜥脚类与食肉的兽脚类。前一类恐龙一般体型硕大、头小尾长、四足行走；后一类恐龙前肢特化、后肢强健、牙齿锋利、善于捕食。在侏罗纪晚期，始祖鸟等的出现是生物演化史上的又一个重要事件，这是爬行动物向鸟类演化的一次变革。

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茂密的灌木林，高大的裸子植物则是苏铁、银杏和松柏类，它们一棵棵巍峨、挺拔，形成了郁郁丛丛的乔木林，乔木与灌木相互混合，整个地球都被陆生植物所覆盖，侏罗纪成了名副其实的绿色公园。最近，我国的古生物学家在辽宁北票地区发现了侏罗纪晚期被子植物果实的化石，这一发现表明，侏罗纪时被子植物也已经出现了。多种植物形成的茂密树林为草食恐龙提供丰富的食源，为它们、也为小型食肉或杂食恐龙提供了藏身之地。草食恐龙的数量增多无疑又对肉食恐龙有利，这一完整的食物链的构成正是侏罗纪为什么成为恐龙世界的秘密。

由于侏罗纪植物茂盛，所以这一时期非常有益于煤炭的形成。侏罗纪是地球上著名的成煤期之一，全球许多大煤田都形成于这一时期。

受地壳运动的影响，侏罗纪晚期环境开始改变，火山活动频繁，气候变得干燥炎热起来。地质学家们认为，侏罗纪晚期的沉积条件比较复杂，陆生无脊椎动物主要是双壳类、叶肢介和介形类，但湖泊中鱼类数量逐渐增多，狼鳍鱼就是侏罗纪常见的鱼类化石。

另一方面，海洋仍然是神秘的世界。侏罗纪时，海洋中的无脊椎动物主要是菊石和双壳类。菊石属软体动物门的头足纲，与鹦鹉螺为同一家族，是一种重要的划分对比地层的化石。

恐龙为什么会绝灭

在6500万年前的一天，绿色丛林淋浴在灼热的阳光下，到处是一片宁静。一些恐龙聚集在丛林旁，它们有的相互追逐，有的在安静地吞食着鲜嫩的树叶，有几条三角龙相互偎依在一起休息，两条鸭嘴龙在窝边走来走去，正在精心守侯尚未出世的幼仔。不远处丛林的阴影里，躲藏着一条霸王龙，它那凶狠的目光正注视着眼前的一切，寻找机会扑向它感兴趣的目标。

忽然，一阵沉闷的雷声隆隆响起，打破了丛林的宁静。鸭嘴龙首先警惕地伸起脖子，声音越来越大，它震撼着大地，带来了不祥。三角龙迅速地跳起来，然而，这一切都来得太迟了。大地在抖动，一块块巨大的象山一样的巨石从天而降，四周漫起了烟尘，一团团烟柱拔地而起。一瞬间，天地之间的界线没有了，到处都是黑暗，世界似乎走到了末日。几天之内，地球表面完全被烟尘覆盖，遮天蔽日，气温骤然下降，黑暗笼罩着大地。由于没有了阳光，植物枯萎了，大量的恐龙窒息而死，侥幸活下来的因没有食物吃也先后倒了下去，地球上处处是恐龙的尸体和骸骨。

这是科学家们告诉我们的关于恐龙灭绝的故事。当时，曾有许多小行星撞击地球，强烈的撞击不仅在地球表面留下了直径约200公里的大坑，撞击时产生的高温高压还使物质气化，从而造成地球表面持续弥漫着尘埃，导致动植物大批死亡和生物链的瓦解，恐龙就是在这场突然的灾难后灭亡的。可能有少数恐龙侥幸躲过了一时的灾难，但它们不会延续很长时间，因为它们赖以生存的环境受到了彻底破坏，而恢复则需要很长的时间过程，等待它们的就只有死亡。

小行星撞击地球说并不是编织的神话，地层中铱元素的富集是重要的科学依据。原来，地球上铱元素含量极少，只集中在深部地核内，少量赋存于地层中的铱是从那里来的呢？科学家们通过深入的研究，认为这些铱应该来自宇宙尘埃。70年代末，在意大利白垩-第三纪交界的粘土层中发现了铱元素高度富集，正好与恐龙绝灭的时间相吻合，随后在世界许多地区都发现这一时期地层中的铱含量异常，于是，天外来客撞击地球使铱元素赋存在地层中的假说就有了证据。根据这一假说，地质学家开始在全球各地寻找铱异常的部位，越来越多的证据支持了这一假说，小行星撞击地球造成恐龙绝灭已成为可以接受的理论。来自天文观测的信息表明，目前太阳系已发现和命名的小行星有2200多颗，它们“访问”地球的机会毋庸置疑。另椐推算，小行星陨落到地球时，撞击时所释放的能量与几百颗原子弹、氢弹同时爆炸相当，可能会有数千亿吨土壤和尘埃被抛向空中，使地球至少在几个月甚至十几个月内完全处于一片浑暗和无序状态，看来恐龙灭绝当属“天意”了。

关于恐龙的绝灭原因，还有许多其它假说。例如“复仇女神假说”，即彗星撞击论。认为太阳系中的彗星受一颗伴星的引力干扰，会产生数以万次的“风暴”，其中一些“风暴”会波及地球，使地球每隔一段时间(约2600-3000万年)就遭受一次创伤，恐龙就是受到这种持续性打击而灭亡的。与宇宙带来灾难的假说有关的，还有超新星爆发说和太阳耀斑假说。近年来，一些新的假说不断出现，如“癌变说”认为恐龙受外层空间中微子的穿透力致癌，恐龙很可能是因患了各种癌症后集体毁灭的。所有这些假说都是强调地外因素的恐龙灭绝说，但恐龙之所以绝灭，自身原因也不应忽视。地球进入中生代晚期，生存环境发生了很大改变，恐龙的发展已经到了极限，它们不能很好地适应新的条件，恐龙尽管称霸一时，但随着一个新时代的来临，不得不让位给新兴的哺乳动物。

三叠纪的地球面貌

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，因这套地层的颜色和岩石结构明显地由三个部分组成：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，三分性质一目了然，故此被称作“三叠系”。

三叠纪的生物界面貌大大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门类的绝灭，代之而起的是软体动物(菊石、双壳类等)、六射珊瑚、海绵类、海百合、有孔虫、苔藓虫等，微体化石牙形刺在三叠纪十分常见，它们处在演化史上的关键时期，属种更替显得极其频繁，至三叠纪末它们全部绝灭。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。为了适应生存在半干旱的环境，两栖类出现了无尾类型，这就是蛙类和蟾蜍。三叠纪晚期爬行动物向各方面分化，种类繁多，如适宜于陆地环境的我国云南禄丰龙，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。

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都已先后转化为褶皱山系，并对三叠纪早期的地壳演化产生影响。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又发生了变化，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。由此，这又必然影响着矿产资源的形成和分布。

我国三叠纪以沉积矿产较为丰富，重要的有煤、石油、油页岩、膏盐和菱镁矿等。煤主要形成于晚三叠世，以南方为主，云南西部、广东北部、以及四川、江西、福建、浙江等省均有丰富的三叠纪煤炭资源。此外，陕甘宁盆地的油页岩，新疆的菱铁矿结核等也很著名。我国西北地区这一时期的地层中还产有丰富的膏盐层。

白垩纪—令人恐怖的时代

提起白垩纪，就象它的名字一样，似乎给人们带来了荒凉和恐怖之感。确实，在那个时代，地球上最大的动物类群-爬行动物恐龙就从地球上全部消失了。白垩纪真的是恐怖的时代吗？恐龙是怎么绝灭的？让我们从头说起。

白垩纪是中生代的最后一个纪，白垩的名称“Creta”来自拉丁文，代表一种灰白色、颗粒较细的碳酸钙沉积，英国东南的多佛尔海峡即由白垩构成陡峭的岩壁，人们认识白垩纪地层也是最早从这里开始的。白垩纪是地史中第一个以岩性命名的纪。

白垩纪是地球发展史上的重要时期，这一时期是动植物新生门类蓬勃发展和迅速演变的时期，也是全球发生大陆漂移，又一次出现生物大绝灭的时期。恐龙在那时曾一度占领着世界舞台，著名的霸王龙就生活在白垩纪，它是当时最强悍的食肉动物。以霸王龙为代表的蜥臀类恐龙大多数具有捕杀猎物的高度适应性，在世界各地都有它们的踪迹。鸟臀类的演化也在这一时期也十分醒目，出现了甲龙、角龙、鸟脚龙类等，鸭嘴龙就是十分常见的鸟脚龙类。除了陆地上的恐龙，白垩纪时，向空中发展的爬行动物有了更完善的适应，它们不仅个体硕大，飞翔能力也可以同某些鸟类相媲美；海洋中的爬行动物以沧龙类和蛇颈龙类为代表。但整个白垩纪鸟类、哺乳类和鱼类的崛起已对恐龙构成威胁，从侏罗纪延续下来的由恐龙主宰世界的格局正面临崩溃。

白垩纪出现了真正的鸟类，这在生物进化史上是一个重要的事件。我国古生物学家在辽宁北票地区发现的中华龙鸟等化石为鸟类的演化和发展提供了最有力的说明。鱼类中真骨鱼得到迅速发展并分布于全球各地。节肢动物中的介形虫、叶肢介等成为重要的化石，特别是介形虫，它们个体微小，既可生活在淡水，又能生活在海水、半咸水，有很强的适应能力。海生无脊椎动物中，菊石、有孔虫、双壳类具有一定的代表性。

中生代进入白垩纪后，最重要的事件就是各种恐龙的相继绝灭，使中生代这一生物界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恐龙时代。科学家们进一步指出，灾难并不仅仅降只是临在恐龙身上，在白垩纪末，出现了一次遍及整个生物界的大劫难。

科学家们经过研究后指出，中生代末以恐龙为代表的生物大绝灭，是继古生代末二叠纪的生物大绝灭后又一次引人瞩目的事件。这次事件，除恐龙外，还导致菊石、箭石类完全绝灭；有孔虫、珊瑚、海百合、双壳类及许多微体古生物的一些目、科也完全绝灭。统计表明，中生代末的这次浩劫，殃及了各种生物总计达3000个属，有一半以上惨遭淘汰。科学家们认为，生物在短时间内突然绝灭，可以看做是自身演化历程中的调节与平衡，是促进生物继续发展的重要因素，正是这次大绝灭，才引起了新生代哺乳动物的飞速发展，使地球呈现了千姿百态的新景观。

从我国白垩纪的沉积特点看，当时的生物生存条件确实十分恶劣，绝大部分地区属于干燥带，华北和西北地区则为半干旱的气候条件，只有东北北部属温湿带气候。由于气候干燥炎热，沉积形成的地层以红色岩系为主。在整个亚洲的近太平洋沿海一带，曾有过频繁的火山喷发活动。

白垩纪的矿产以沉积的石油、油页岩为主，此外，还有煤、铜、及岩盐等矿产，我国南方的白垩纪地层中就产有丰富的石膏和岩盐。

恐龙是否已经绝灭

众所周知，在中生代末期，称霸于地球近1.5亿年的恐龙全部绝迹了，它们永远退出了历史舞台。近年来，伴随着越来越多的新的发现，人们终于再次提出了疑问：恐龙是否已经绝灭？恐龙就不能演化成别的生物吗？

确切地说，恐龙作为爬行动物中的一支，在6500万年前就已经绝灭了，至于绝灭的原因，科学家们提出过几十种假说，其中最令人信服的是小行星撞击说，这是以诺贝尔奖获得者、物理学家阿弗雷兹等一批科学家提出的，其基本依据是地球表面的陨石坑(这些陨石坑今天已成为巨大的湖泊)和铱元素的异常。当小行星撞击地球时，引起大爆炸，形成遮天蔽日的尘埃，带来“核冬天效应”，恐龙当然在劫难逃。为什么人们又对恐龙绝灭提出质疑呢？

在中生代，恐龙并非是唯一生存在地球上的生物，就恐龙而言，它们也不全是庞然大物，恐龙中的大多数，特别是非食草型恐龙的身躯适中，有的甚至身材小巧，动作敏捷，当灾害来临时具备逃避的能力。因此，小行星撞击地球时，对大型恐龙来说，它们不便逃避，可能首当其冲地成为牺牲品，但说全部恐龙毁于一旦恐怕未必，除非小行星在一段时限内大量地、反复地撞击地球才能给予它们(也包括其他生物)毁灭性的打击。因此，小行星撞击地球后可能使一部分恐龙遭遇灭顶之灾，但不排除仍有一部分恐龙存活，它们成为恐龙的后裔在漫长的地史时期悄悄地演变发展。

古生物学家发现，在地球遭受星体撞击之前，恐龙家族中有一部分成员就开始了迅速的演化，它们变得非常聪明，其脑容量很大，身体灵巧，甚至能够像人一样用两条腿走路。这些恐龙的前、后肢比例差距明显，腕掌骨灵活度加大，前爪可以握物，奔走迅速。可以想象，这部分恐龙即使有相当数量遭到毁灭，也一定有少数幸存者。它们在以后的岁月中逐渐形成了一些新的分支，在地球这片广袤的土地上生息。

在中国辽宁北票地区，埋藏着许多珍稀的动植物化石，近年来发掘到的原始鸟类化石特别引人注目。科学家们认为，从这些原始鸟类化石身上所保存的信息可以揭示恐龙与鸟的演化关系，换句话说，恐龙没有绝灭，它们中的幸存者演化成了鸟。

关于鸟类的起源有三种假说，其中历史最悠久、最有影响力的就是恐龙演化说。早在1870年，英国著名生物学家赫胥黎就注意到鸟类与恐龙的关系。后来，科学家们进一步注意到小型恐龙(如兽脚类恐龙)的一些重要特征，如大脑发达、眼孔大、骨骼纤细、体形灵巧等，一些古生物学家认为，小型兽脚类恐龙与始祖鸟在形态上几乎完全相似，假如始祖鸟化石上的原始羽毛没有保存下来，很有可能会被误认为是一种小型恐龙(如虚骨龙类)，它们的特征确实太相象了。

关于恐龙是否已经绝灭的问题，我们可以客观地承认，生活在中生代的恐龙实际上是爬行动物中的一大类，大约有800多种，当地球经历过大的灾难(如小行星的撞击等)时，绝大多数恐龙在劫难逃，和恐龙遭受灭顶之灾的还有其它爬行动物，例如鱼龙、蛇颈龙和翼龙等，可能有少数恐龙存活下来，并形成了新的分支，一部分科学家认为正是它们演变成了今天的鸟类，目前人们正在努力寻找这方面的证据。但有一个事实不容忽视，即在恐龙之后，哺乳动物获得了空前的发展，并迅速传播和繁衍在地球的各个角落，成为地球上最有影响力的生物。