第十三章第一节 简说爬行动物起源衰退

第十三章 脊椎动物亚门爬行纲

沈阳先生 撰稿 

第一节 简说爬行动物起源衰退

爬行动物在中生代很繁盛，几乎遍布全球，恐龙就是当时的代表。以后由于气候和地壳的变动，绝大多数种类灭绝。现存种类约5000多种，常见的有蜥蜴、蛇、龟、鳖、鳄鱼等。

【爬行类的起源】

根据经典的观点，爬行类是从距今约3亿年前的石炭纪的迷齿类两栖动物演化来的。到石炭纪末期，地球上的气候曾经发生剧变，部分地区出现了干旱和沙漠，使原来温暖而潮湿的气候变为干燥的大陆性气候——冬寒夏暖。植物界也随着气候的变化而变了，陕类植物大多数被裸子植物所代替。致使很多古代两栖类绝灭或再次入水。

而具有适应于陆生结构（如角质化发达的皮肤，完善的肺呼吸系统等）以及羊膜卵的古代爬行类则能生存并在斗争中不断发展，并将两栖类排挤到次要地位，到中生代几乎遍布全球的各种生态环境，因而常称中生代为爬行动物时代。

生物学家们一般认为爬行类起源于两栖类的迷齿类，始于二亿八千万年前的二叠纪最古老爬行类的家系属杯龙目（Cotylosauria）。

迷齿类和杯龙类之间的过渡。类型是一种似蜥蜴，属半水栖动物，约0.5米长，称为蜥螈或塞姆尔螈（Seymouria），发现于得克萨斯州（Texas）二亿二千万年的地层中。

蜥螈被认为是爬行动物的家系，因为它显示两类群的特征，因而出现了一个过渡类型。尽管，蜥螈具有爬行类骨骼特征，但它更像两栖类胜过爬行类，由于蜥螈具有证据，它有侧线系统，典型的两栖类有一个水生幼体阶段。换句话说，这是不可靠的，蜥螈生羊膜卵是真正的陆生爬行动物。而蜥螈代表一种差不多完全的过渡类型。杯龙类起源于蜥螈，或近似的类型，显示出明显的爬行类特征。

【爬行类的适应辐射】

爬行类的适应辐射在三叠纪（紧接二叠纪）特别显著，与新的生态环境的出现是一致的。在那个时代，陆地上的气候和地质改变，比如气候的变化，从热到冷，造山运动和地势横贯形成，以及各种各样的植物生活类型。

过去中生代是爬行动物统治的时代，不久它们突然绝灭于近白垩纪末大约六千五百至八千万年以前。灭亡原因是什么？因为在石炭纪时期出现许多变化。近代显花植物亦象会攻击的和灵巧的哺乳类一样迅速蔓延。大体上，据我们今天所知，近代动物群和植物群因能很好地适应而生存，恐龙不能适应而死亡。它们的灭绝或是由于气候、生态因素、过分特化和低生殖力等综合因素影响的结果。但是，在古生物学家中继续推测和争论这个问题。为什么几种爬行类能面对哺乳类激烈的竞争而继续生存？龟类具有保护的甲，蛇类和蜥蜴类从密林和岩石生境里进化过来，它们在密林和岩石地方能碰上若干四足类的竞争；还有鳄类，由于它的巨大身体、潜伏、性好攻击和在水栖环境中极少敌人。

在中生代石炭纪某种途肯两栖类过渡到爬行类。这个过渡是羊膜卵发育的结果，使它能在陆地生存，虽认早期爬行类在冒险上陆之前，这个羊膜卵就已有了很好的发育。爬行类的飞跃适应由于它们移到各种各样生境的结果。化石记载说明由干系爬行类发展成为鱼龙类（ichthyosaur）、蛇颈龙类（plesiosaurs）和初龙类的进出路线。其中有的种类回到海洋。后来的辐射发展成为似哺乳类爬行类、龟类、翼龙类、鸟类、恐龙等。在这庞大的集群中，至今存活的爬行类仅有四个目（龟目、鳄目、有鳞目和喙头目。新西兰的楔齿蜥（Sphenodon）是代表喙头目（没有列人这个系统树）的唯一生在种。多么急速的衰亡

【爬行类的衰退】

中生代是爬行类时代，在地球上的各种生态环境中生活着各式各样的古爬行动物，尤以体躯巨大的恐龙，为当时地球上的一霸。它们在这1亿多年的漫长岁月中，食量愈来愈大，相应的体型也愈来愈大，而生活习性和食性又都向着专一化的方向发展，能较优越地适应于所栖居的特定环境条件。

中生代的气候十分稳定，季节的以及纬度变化的温差均轻微。以电子计算机模拟这种条件下的大型爬行动物体温表明，仅依靠其自身的热惰性(thermalinertia)就能维持较为稳定的体温。

但到了中生代末期，地球发生了强烈的地壳运动长山运动（我国的喜马拉雅山和欧洲的阿尔卑斯山就是这个时期形成的）。由于地壳剧变导致的气候、环境的巨大变更，使植物类型也发生了改变，被子植物出现并替代了裸子植物而居于优势。这些都给食量大而又狭食性的古爬行类带来严重的后果，加以恒温动物、特别是哺乳动物的兴起，使古爬行类在生存斗争中居于劣势，导致相对突然地大量死亡和绝灭，从而结束了盛极一时的爬行类的黄金时代。

关于盛行一时的恐龙为什么突然消失，至今仍然是生物学上一个极大的谜。在对此绝灭原因的探索中，除了上述的解释外（环境变化），近年来还曾提出过一些假说：　

如白垩纪晚期太阳黑子爆发，地球上宇宙射线大量增加，大型爬行动物吸收剂量大，致使基因突变导致死亡；可以将太阳系绕银河系中心运行一周分为四季，每季历时约4000万至4500万年，冬夏季对地球生物不利，认为恐龙正是这种时候绝灭的；在白垩纪和第三纪界限前20万至30万年时，气候干燥，微量元素（如锌。铅、铜、锰、银等）量异常，用电子显微镜观察，此时的恐龙蛋，发现具病态构造，壳易碎，无法正常繁殖而造成恐龙类与一些古爬行类的逐渐绝灭，此过程延续了20万至30万年；体型愈长愈大的恐龙，其卵自然也趋向大型化，在孵化时所需热量或积温也高，当地球气候变冷时，使大型卵的孵化所需的热力或积温不够，从而使各种恐龙的卵均难以孵出幼体，在气候变冷后的一个很短的时期内，全部恐龙绝灭，而只有卵较小或卵胎生的小型爬行动物能繁衍后代而生存下来。

也有人认为太阳有个伴星，其扁长的运行轨道每隔2600万年靠近太阳一次，这时管星轨道会被扰乱，而引起童星撞击地球，造成周期性集群绝灭（marextinction），爬行动物的集群绝灭正是这个原因造成的。另外还有“地球板块的愈合”、“海平面的升降”、“地磁的逆转”等等假说。

在众多的假说中，近年来被广泛接受的是巨大的行星撞击地球的假说。

人们曾发现在白垩纪和第三纪时期的地层交界处大量存在铱（iridium）的沉积物，近年来，一些学者在几个大陆上于此交界处地层的岩石中均发现有丰富的铱元素的沉积，换言之，在地球各大陆的白垩纪与第三纪的交界处的地层中普遍含有丰富的铱元素沉积物。已知铱元素在地球上如白金一样的稀少，在陨星上却含量十分丰富。据此事实，一些学者推测恐龙与一些古爬行类在白垩纪的绝灭是由于大的流星撞击地球引起的。这样一个撞击可能造成陨星的汽化和大量的灰尘遮天蔽日，挡住阳光，降低了光合作用甚至达到光合作用的临界点之下，同时当没有或只有极少的太阳辐射能到达地球表面时则随之温度下降。所有这一切使绿色植物得不到阳光和所需的能量而导致死亡，从而破坏了所有的食物链而造成了爬行类时代的结束。

对这种“行星撞击地球”的假说，也有少数生物学家认为它与其他任何假说一样，在回答大的绝灭问题时也存在疑问。总之，迄今还没有能提出一种真正能令所有人信服的假说或实证，仍有待进一步探索。