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中生代(Mesozoic)是顯生宙的三個地質時代之一,可分為三疊紀侏羅紀白堊紀三個地質年代。中生代最早是由意大利地質學家Giovanni Arduino所發表,當時名為第二紀(Secondary),以相對於現代的第三紀。在希臘文中,中生代意為「中間的」+「生物」。中生代介於古生代新生代之間。由於這段時期的優勢動物是爬蟲類動物,尤其是恐龍,因此又稱為爬行動物時代(Age of the Reptiles)。

中生代也是板塊氣候、生物演化改變極大的時代。在中生代開始時,各大陸連接為一塊超大陸盤古大陸。盤古大陸後來分裂成南北兩片,北部大陸進一步分為北美歐亞大陸,南部大陸分裂為南美非洲印度馬達加斯加澳洲南極洲,只有澳洲沒有和南極洲完全分裂。中生代的氣候非常溫暖,對動物的演化產生影響。在中生代末期,已見現代生物的雛形。

年代

中生代的年代為2.51億年前至6600萬年前,開始於二疊紀-三疊紀滅絕事件,結束於白堊紀-第三紀滅絕事件為止,前後橫跨1.8億年。中生代可以分為以下三個

  • 三疊紀:2億5190萬年前到2億130萬年前
  • 侏羅紀:2億130萬年前到1億4500萬年前
  • 白堊紀:1億4500萬年前到6600萬年前

中生代的上界限是二疊紀-三疊紀滅絕事件,滅絕了當時的90%到96%的海洋生物,與70%的陸生生物,也是地質年代中最嚴重的生物大滅絕事件[1],因此又稱為大死亡(The Great Dying)。中生代的下界限是白堊紀-第三紀滅絕事件,可能是由猶加敦半島希克蘇魯伯撞擊事件造成,此次滅絕事件造成當時的50%物種消失,包含所有的非鳥類恐龍

板塊

古生代晚期的大陸位置相當不明確,而科學家已能大致推算出中生代的各大陸位置。在中生代開始時,各大陸連接為一塊超大陸盤古大陸。盤古大陸後來分裂成南北兩片,北方的勞亞大陸,與南方的岡瓦納大陸,之間是特提斯海。各大陸的分裂形成大西洋沿岸的被動大陸邊緣,例如美國的東部海岸。

在中生代期間,各大陸逐漸移動到接近現在的位置。勞亞大陸分裂為北美歐亞大陸,南方的岡瓦納大陸分裂為南美非洲印度馬達加斯加澳洲南極洲,只有澳洲沒有和南極洲完全分裂。印度在新生代時期與歐亞大陸碰撞、聚合,形成喜馬拉雅山脈

氣候

三疊紀的全球氣候較為乾旱,季節性變化大,尤其是盤古大陸內部;自石炭紀晚期開始,全球的氣候逐漸變得乾旱。這段時期的海平面低,可能助長了極端的氣溫。由於比熱高,大體積的水體可以穩定氣溫,尤其是海洋,而鄰近大規模水體的陸地氣溫變化較小。由於盤古大陸的內陸區域離海洋很遠,這些地區的氣溫變化非常大,可能有廣大的沙漠。大量的紅層蒸發岩(例如),支持這個理論。

侏羅紀時期,海平面開始上升,原因可能是海底擴張的加速。新形成的海洋地殼,使海平面上升至現今的海拔200公尺左右。此外,盤古大陸開始分裂,形成特提斯洋。氣溫逐漸上升、穩定。由於各大陸接鄰海洋,沙漠縮小,大氣中的溼度增加。

白堊紀的氣候狀況較不確定,也較多爭議。大氣層中的二氧化碳含量高,使熱帶極區溫度梯度較為平順,各地區的氣溫差異不大。平均氣溫高於現今約攝氏10°。在白堊紀中期,赤道地區的海洋底層溫度約為攝氏23°,對於許多海洋生物可能過於溫暖,鄰近赤道海洋的陸地反而成為沙漠。海洋低層的氧氣循環系統,可能因此緩慢、中斷。因此,大量的生物有機體無法順利分解,進而大量堆積,最終沉積成油頁岩

但是,不是所有的現存資料可以支持以上假說。即使全球的氣候溫暖,極區的冰帽冰河仍最造成氣溫的變動;但目前並沒有發現白堊紀有冰帽、冰河存在的證據。定量模型可能無法重建出白堊紀的平坦溫度梯度。

在中生代時期,大氣層中的氧氣含量約12-15%,低於現今的20-21%。某些科學家甚至提出12%的氧氣含量,因為這是自然燃燒的最低氧氣濃度。但是一個2008年的研究,認為自然燃燒的最低氧氣濃度是15%。

生物

三疊紀-侏羅紀滅絕事件

三疊紀

發生於二疊紀末期的滅絕事件,滅絕當時地球的大部分生物,使許多生物在事件後開始輻射適應。大型草食性肉食性恐頭獸類的消失,形成許多空缺的生態位。繼續存活的二齒獸類犬齒獸類佔據部分生態位。在二疊紀末滅絕事件後數百萬年,大型主龍類爬行動物成為中生代的陸地優勢動物,包含:恐龍翼龍類;水中的爬行動物則有:魚龍類蛇頸龍類滄龍類

三疊紀的恐龍體型較小,主要生活在炎熱貧瘠的環境中。早期出現的恐龍包括艾雷拉龍板龍欽迪龍[2]腔骨龍始盜龍等。

侏羅紀

侏羅紀晚期與白堊紀的氣候變遷,造成另一次輻射適應。巨大的植食性蜥腳類恐龍(腕龍、梁龍)和大型肉食性恐龍(異特龍)出現。這一時期的常見植物包括針葉樹、猴謎樹和蕨類植物。

主龍類的多樣性在侏儸紀時期達到高峰,鳥類胎盤類哺乳動物也開始出現並持續發展。

部分科學家認為昆蟲的一些器官相當適合被子植物,尤其是口器,而認為昆蟲與被子植物同時開始多樣化。但是昆蟲的口器的出現時間早於被子植物,也早於昆蟲開始多樣化的時間,因此昆蟲的口器是基於其他原因而演化出現的。

白堊紀

隨着大陸持續分裂,白堊紀的恐龍開始往不同的方向演化,產生了暴龍、三角龍和禽龍以及其他新物種。翼龍和昆蟲佔領着天空。

白堊紀早期(145 - 100 百萬年前)陸地逐漸被擴張的海洋分隔,因此也導致大多數(除了南美洲之外)蜥腳下目走向滅絕。部分會進行跳島的恐龍,如美扭椎龍,演化出適應歐洲沿岸以及島嶼生活的特徵。許多恐龍也演化以填補侏儸紀-白堊紀滅絕事件所空下來的生態區位,例如鯊齒龍以及棘龍。其中最成功的物種為禽龍,幾乎散佈至全球各洲。四季重新開始出現,使得極地在某些時節會變得十分寒冷,但是有些恐龍例如雷利諾龍木他龍仍然生存於極地的森林之中。極地對於鱷魚來說太過於寒冷,因此最後的離片椎目物種酷拉龍得以在此存活。翼龍開始演化出更大型的物種像是古神翼龍以及鳥掌翼龍哺乳動物繼續興盛:真三尖齒獸類eutriconodont出現了體型較大、類似貂熊的掠食者爬獸Repenomamus及戈壁錐齒獸Gobiconodon;獸亞綱也開始有後獸下綱真獸下綱的物種出現;多瘤齒獸目的土鼠亞目cimolodont在此時的化石紀錄十分普遍。

被子植物在白堊紀早期也開始發展,自熱帶地區開始出現,白堊紀的全球氣溫允許被子植物分佈到極區。白堊紀早期出現的有木蘭[3]西番蓮。在白堊紀末期,被子植物已經成為許多地區的大型優勢植物,若以生物量計算,各地的優勢植物仍是蘇鐵蕨類,直到白堊紀末滅絕事件的發生。

在中生代的進程中,早期的大型動物逐漸減少,而小型動物的數量逐漸增多,包含蜥蜴、可能還有哺乳類靈長類的祖先。白堊紀末滅絕事件更加重這種傾向,大型的主龍類消失,而鳥類與哺乳類繼續存活至今。

中生代末發生了白堊紀滅絕事件,50%的生物滅絕,包括所有的恐龍。大多學者認為有一顆彗星撞擊地球,引起特大氣候變化,很多動物,尤其是冷血動物,無法適應低溫而滅絕。可是為何當時鱷魚一類的冷血動物卻存活,還是無法得知。

視頻

中生代 相關視頻

三疊紀地球,恐龍時代即將到來,地球各處出現龍類祖先
侏羅紀恐龍世界鳥瞰

參考文獻