在恐龙时代,鲜有体型巨大的哺乳动物可与之抗衡,这是为什么?

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!