第一章 地球生命的发生与进化

书名《恐龙与史前生命》
作品简介:
我们都知道，在人类出现之前地球上就已经有很多其他生命体存在了，它们中有极其微小的（例如蓝藻），也有比人类个体大数十倍的。这些史前的生命体曾经在不同的时期统治着地球。当然，这些生物并不是最初就存在的，它们也是随着地球环境的不断变化而发生、进化的。
正文

生命起源的假说
人们对生命的起源持有许多种不同的说法。一部分科学家认为宇宙之中到处存在着“生命孢子”，这些“孢子”在恒星的辐射下四处飘荡，最后找到一个适合生命发展的星球，并以其为依托，完成生命的孕育和成长。但是这种说法并没有有力证据来佐证，因此逐渐淡出了人们的视线。
目前，最有说服力和科学性的说法是：生命起源于地球自身的不断变化。持这一观点的科学家们认为：生命源自于地球早期原始大气的聚合。当时火山运动频繁，不断喷发出大量的气体，如氮气、氢气、甲烷、氨气、二氧化碳等。这些物质在火山、闪电和太阳紫外线的综合作用下，逐渐聚合成由较大分子构成的化合物。核酸分子就是在一次又一次的聚合中偶然形成的。这种核酸分子能够自我复制，并携带着相应的母体核酸密码，能自己获取营养。就这样，第一个生命体诞生了。
1953年，美国芝加哥大学的研究生米勒完成了一项实验。他在一个密闭的玻璃装置中，用甲烷、氨气和氢气模拟原始大气，用一些水模拟原始海洋，并利用小电极放电来模拟原始气候，以此再现了原始地球上的景象。在经过了一个多星期的时间后，“海洋”中开始产生淡红色的黏性物质，经过取样分析发现，其中有着丰富的氨基酸。
米勒的实验证明氨基酸是原始大气中的成分在原始地球能源的作用下产生的,即氨基酸是生命的基础。
之后，米勒又进行了一系列的实验，并证明出在原始地球上这些氨基酸又继续聚合成更大的长分子链。
最初的地球生命体
生命形成的初期，一直是在海洋中完成发展和进化过程的。在近30几亿年的时间里，地球生命的发展都只是在微观世界的范围内进行。而最古老的生命物质就是氨基酸、脂肪酸等化学物质。
在稍晚一点的地层中，生物化石开始出现，但都是单细胞等微体古生物。
科学家们推测，在细胞产生之前，地球上可能就已经存在着一种类似于病毒的没有细胞膜的准生命体。也就是说，病毒有可能是最早出现在地球上的生命体。之后，在自然选择的情况下，出现了真正的生命——细胞。
最早期的单细胞生物都是没有细胞核的原核生物，而我们所知道的大多数生物都是由有细胞核的真核细胞组成的，由真核细胞组成的生物叫做真核生物。
科学家们通过实验得出了一个推测性结论：真核细胞的出现和生存是需要氧气的。但是，经过科学研究证明，早期的大气之中并不存在氧气，这便是抑制真核细胞出现的真正原因。这一时期，在大气环境的影响下，海洋中出现了大量的原核生物蓝藻，这些蓝藻通过光合作用制造出了氧气。到了距今20亿年的时候，地球空气中的氧气含量已经有了明显增加，这就给真核生物的产生创造了最为基本的条件。
根据这一结论，一部分科学家认为20亿年前的地球上就已经有真核生物存在了，但这一观点仍没有有力的佐证。
目前已经发现的最早的细胞是35亿年以前的，科学家们据此普遍认为生命真正的诞生时间应该在37～38亿年前。
史前生命的演化
众所周知，地球生命的进化过程是十分漫长的。在经过发掘研究后，人们把地球生物的进化分为5个时期，分别是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代被进一步划分为若干“纪”，如古生代被分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代被分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代被为第三纪和第四纪。我们将这一地球历史时期的最粗略划分称之为“地质年代”。
不同的地质年代中产生和存在的生命体有着不同的特征。
 太古代
在距今24亿年以前的太古代，地球表面就已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。当时的地壳很不稳定，火山运动频发，岩浆肆虐；海洋的覆盖比率极高，陆地上生物稀缺。最低等的原始生命就在这时开始产生，铁矿也开始形成。
太古代是最古老的地史时期。从生物进化历程看，这是原始生命出现及生物演化的初级阶段，当时只有数量不多的原核生物，它们只留下了极少的化石记录。从生存环境来看，太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期；也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期，又是一个重要的成矿时期。
 元古代
距今24～6亿年是元古代，“元古代”就是原始生物产生的时代。这一时期地球表面的大部分仍然被海洋掩盖着，海洋出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。元古代初期地表已经有了一些范围较广、厚度较大、地壳相对稳定性较高的大陆板块。到了元古代的晚期，地球上方开始出现成片的陆地。
在岩石圈构造方面，元古代较太古代具有十分显著的稳定性。科学家认为，早元古代晚期的大气圈已含有自由氧，并且随着植物类群的繁盛与光合作用的加强，其在大气中的比例也在继续增加。
元古代的中晚期被称为震旦纪。在震旦纪时期，藻类植物已十分繁盛，明显区别于太古代。从生物的进化来看，元古代后期因含有无硬壳的后生动物化石，而与不含可靠动物化石的元古界有了明显的区别；但与富含具有壳体的动物化石的寒武纪相比，震旦纪所含的化石不仅种类单调、数量较少，而且地域分布也是十分有限的。因此，无法利用这些动物化石进行有效的生物地层工作。
从岩石圈的构造状况来看，震旦纪时期已经出现几个大型的、相对稳定的大陆板块。
 古生代
古生代是藻类和无脊椎动物时代，距今约6～2.5亿年。针对“古生代”的最直白的解释是古老生命的时代。这一时期，海洋中出现了数千种动物，海洋无脊椎动物类群更是空前繁盛。随着时间的推移，适合海洋生活的鱼形动物也开始出现了，大批繁殖的同时，种类也在不断增加。之后一种用鳍爬行的鱼类出现，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。
同一时期，两栖类动物也开始出现了。
北半球的陆地上出现了蕨类植物，这些蕨类植物有的高达30多米。而高大茂密的森林，则变成了后来的大片煤田。
寒武纪
寒武纪时期是生物界第一次大发展时期。当时，地球上出现了丰富多样且较为高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，为现代人研究当时生物界的状况提供了可能性；也促使科学家们能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而对有机界和无机界的发展历史展开比较完整的研究工作。
奥陶纪
奥陶纪是古生代的第二个纪，距今约5～4.4亿年。
奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。
奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括了现在的非洲（特别是北非）、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。
奥陶纪的生物界较寒武纪更为繁盛，海生的无脊椎动物得到了空前发展，其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要；腔肠动物中的珊瑚、层孔虫，棘皮动物中的海林檎、海百合，节肢动物中的介形虫，苔藓动物等也开始大量出现。
奥陶纪中期，在北美落基山脉地区和南半球的澳大利亚出现了原始脊椎动物异甲鱼类——星甲鱼和显褶鱼。
志留纪
志留纪时期陆生植物和有颌类出现。
志留纪是早古生代的最后一个纪。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好，因此曾一度被称为哥德兰系。
与奥陶纪相比，志留纪生物的面貌有了进一步的发展和变化。海生无脊椎动物在志留纪时仍占有重要地位，但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。如笔石动物保留了双笔石类，新兴的单笔石类也很繁盛；腕足动物内部的构造开始趋向复杂化（如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展）；软体动物中的头足纲、鹦鹉螺类显著减少，而双壳纲、腹足纲则得到更进一步的发展；三叶虫开始衰退，蛛形目和介形目则大量发展；节肢动物中的板足鲎，也称“海蝎”在晚志留纪海洋中广泛分布；珊瑚纲进一步繁盛；棘皮动物中海林檎类数量锐减，海百合类在志留纪大量出现。
泥盆纪
泥盆纪是晚古生代的第一个纪，距今约4.05～3.65亿年。泥盆纪时期的地理面貌较早古生代有了巨大的改变。主要表现为陆地面积进一步扩大，陆相地层得到发育，生物界面貌发生了巨大的变革。泥盆纪时期陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的类群构成有了显著改变。
石炭纪
石炭纪延续了6000万年。石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时地球环境中气候温暖、湿润、沼泽遍布，大陆上出现了大规模的森林，这就给煤的形成创造了有利条件。
石炭纪是地壳运动非常活跃的时期，因而这一时期的古地理面貌有着极大变化。碳纪时期气候分异现象十分明显，北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区，冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境。气候分带导致了动、植物地理分区的形成。
二叠纪
二叠纪是古生代的最后一个纪，也是重要的历史成煤期。二叠纪大约距今2.95～2.5亿年。二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续形成褶皱山系，古板块间逐渐拼接形成联合古大陆（泛大陆）。这一时期陆地面积的进一步扩大、海洋范围的缩小、自然地理环境的变化促进了生物界的剧烈演化，这预示着生物发展史上又一个新时期的即将到来。
 中生代
中生代是显生宙的3个地质时代之一，可分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪３个纪，约距今2.5～0.7亿年。中生代也是地球板块、气候、生物演化改变极大的时代。
在中生代开始时，各大陆连接为一块超大陆——盘古大陆。之后盘古大陆分裂成为南北两部分，北部大陆进一步分化为北美大陆和欧亚大陆，南部大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲（当时的澳洲没有和南极洲完全分裂）。
中生代的气候非常温暖，对动物的演化创造了条件。在中生代末期，已经可以看见现代生物的雏形。中生代是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时。所以，从动物的角度来看，中生代亦可被称为“爬行动物时代”。另外，中生代时期还出现了原始的哺乳动物和鸟类。
中生代时最繁荣昌盛的动物类群是脊椎动物，它们形态各异，自成系统，霸占一方，到处是“龙”的天下。向海洋发展的，如鱼龙；向天空发展的，如飞龙；向陆地发展的，如各式各样的恐龙。
中生代时期蕨类植物日趋衰落，逐步被裸子植物所取代。因此从植物学上来讲，中生代也可以被称为是“裸子植物时代”。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
三叠纪
三叠纪是中生代的第一个纪。海西运动以后，许多地槽转化为山系，陆地更为广阔，地台区出现了一些内陆盆地。这种新的古地理条件引起沉积相及生物界的变化。从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其他地区都有大量分布。
古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点，到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。
生物变革方面，陆生爬行动物较二叠纪有了明显的发展。古老类型的代表（如无孔亚纲和下孔亚纲）基本绝灭，新类型大量出现，并且其中的一部分转移到海中生活。原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了。由于陆地面积的扩大，淡水无脊椎动物发展迅速，海生无脊椎动物的面貌也为之一新。菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类。爬行动物在三叠纪崛起。
侏罗纪
侏罗纪是中生代的第二个纪，距今约1.99～1.45亿年。侏罗纪时代是生物发展史上极其重要的、极为著名的一个时期。这一时期恐龙类群成为陆地的统治者，翼龙类和鸟类出现，哺乳动物开始发展；陆生的裸子植物发展到极盛期；淡水无脊椎动物的腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫类发展迅速；海生的菊石、箭石仍是生物界的重要成员；棘皮动物中的海胆自侏罗纪开始在海洋物生中占据了重要地位。
白垩纪
白垩纪是中生代的最后一个纪，无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重大变革。
剧烈的地壳运动和海陆变迁导致了白垩纪生物界翻天覆地的变化。中生代许多盛行和占优势的门类（如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等）相继衰落或绝灭，新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等则得到了发展。这些都显示新的生物演化阶段——新生代的来临。
爬行类从晚侏罗纪至早白垩纪达到极盛，继续占领着海、陆、空；鸟类继续进化，其特征不断接近现代鸟类；哺乳类略有发展，出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类；鱼类以真骨鱼类为主。
 新生代
新生代距今只有7000万年左右。新生代时期，地球环境与现代大致相似。
新生代被子植物得到大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现。现代科学界普遍认为现代人是由古猿类逐渐演化而来的。一般认为，人类是从第四纪时开始出现的。
恐龙时代的到来
恐龙生活于中生代的3个时期：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。各自不同类型的恐龙都是在这3个时期生存或灭亡的。每一时期的恐龙大概仅存在、统治地球200～300万年左右。
最早的恐龙化石是在晚三叠纪的地层中发现的，距今大约2.25亿年。根据科学家研究发现，恐龙最早出现的时候，地球仍处在泛大陆时期，当时的大陆也被叫做联合古陆。
从侏罗纪开始，联合古陆开始出现分裂、移动，经过约2亿年的演化，逐渐形成为与现在差不多的格局（现在各个大陆的位置还在变化）。这也是在世界各地都可以发现恐龙化石的原因。
大部分科学家分析认为，恐龙起源于一种叫做槽齿类的古爬行动物。槽齿类动物因牙齿生长在齿槽中而得名。在三叠纪期间槽齿类爬行动物的种类很多，大多数的形态都像鳄。有一种叫做派克鳄的动物的后肢比前肢长，常常把腹部抬离地面，有时前肢也抬起来，用后肢奔跑。后来，它们的四肢结构就发生了变化，后肢变得长而有力，成为主要运动器官，前肢则退化。于是就引起全身结构的变化，身体重心逐部压向臀部，腰部力量有所加强。为了配合身体的平衡，它们还进化了一条长尾巴，四肢的生长点开始移到了身体下方。
 
恐龙的种类及特征
恐龙与其他爬行动物的最大区别就在于它们的站立姿态和行进方式。恐龙中的大多种类都具有全然直立的姿态，其四肢构建在躯体的正下方位置。这样的身体结构要比其他种类的爬行动物在走路和奔跑上更为有利。
根据恐龙腰带的构造特征不同，可以将恐龙划分为蜥臀目和鸟臀目两大类。
蜥臀目恐龙和鸟臀目恐龙的主要区别是：蜥臀目恐龙的腰带从侧面看是三射型，耻骨在肠骨下方向前延伸，坐骨则向后延伸（结构与蜥蜴相似）；鸟臀目恐龙的肠骨前后都大大扩张，耻骨前侧有一个大的前耻骨突，伸在肠骨的下方，后侧更是大大延伸与坐骨平行伸向肠骨前下方，骨盆从侧面看是四射型。
不论是蜥臀目恐龙还是鸟臀目恐龙，它们的腰带都在肠骨、坐骨、耻骨之间留下了一个小孔，这个孔在其他各个目的爬行动物中都是没有的。正是这个孔表明，与所有其他各个目的爬行动物相比，晰臀目与鸟臀目之间有着最近的亲缘关系。
蜥臀目　分为两个亚目：兽脚亚目和蜥脚亚目。
兽脚亚目，包括角鼻龙下目、肉食龙下目、恐爪龙下目、似鸟龙下目、窃蛋龙下目等，生活在三叠纪晚期至白垩纪。它们一般为肉食龙，两足行走，趾端长有锐利的爪子，嘴里长着匕首或小刀一样的利齿。其中最为著名的就是霸王龙。
蜥脚亚目，又分为原蜥脚类和蜥脚形类。原蜥脚类主要生活在晚三叠纪到早侏罗纪，是杂食—素食性的中型恐龙；蜥脚形类主要生活在侏罗纪和白垩纪，绝大多数是巨型的素食恐龙，具有头小、脖子长、尾巴长、牙齿成小匙状等特点。蜥脚亚目的典型代表是生活于晚侏罗纪的马门溪龙。
鸟臀目　下包括5大类：鸟脚类、剑龙类、甲龙类、角龙类和肿头龙类。
鸟脚类，鸟臀类中乃至整个恐龙大类中已发掘的化石最多的一个类群，生活在晚三叠纪至白垩纪，全部是素食恐龙。它们以两足或四足行走，下颌骨有单独的前齿骨，牙齿仅生长在颊部，上颌牙齿齿冠向内弯曲，下颌牙齿齿冠向外弯曲。
剑龙类，主要生活在侏罗纪到早白垩纪，是恐龙家族中最先灭亡的一个大类。它们以四足行走背部具有直立的骨板，尾部有骨质刺棒两对。
甲龙类，主要出现于白垩纪。甲龙类恐龙体形低矮粗壮，全身披有骨质甲板，以植物为食。
角龙类，多数生活在白垩纪晚期。为四足行走的素食恐龙。头骨后部扩大成颈盾，我国北方发现的鹦鹉嘴龙就属角龙类的祖先类型。
肿头龙类，主要生活在白垩纪。肿头龙的特点是头骨肿厚，颥孔封闭，骨盘中耻骨被坐骨排挤，不参与组成腰带。
恐龙灭绝的假说
恐龙是中生代时期的地球霸主，当时适宜的气候和自然环境是恐龙类群繁荣的基础。但是为什么如此强大的恐龙类群，最终会灭绝于世呢？对此科学家们给出了各种不同的假说。
 陨石碰撞说
1980年，美国科学家在距今约6500万年的地质层中发现了高浓度的铱，经检测含量超过正常含量的几十甚至数百倍，于是专家断定如此高浓度的铱只有在陨石中才有可能找到。
在得出这样的结论后，科学家们将其与恐龙的灭绝联系起来。根据铱的含量，科学家通过演算实验推导出撞击物体应当是一颗直径10千米左右的小行星。
如此大的陨石撞击地球，绝对会造成无法用已有强度来计算的地震。科学工作者用了10年的时间，得出初步结果。他们在中美洲犹加敦半岛的地层中找到了这个大坑。据推算，这个坑的直径在180～300千米之间。现在，科学工作者们仍在对这个大坑进行不断地探索研究。
根据已有的研究结果，科学家们为我们还原了6500万年前发生的惨烈一幕：
当一群恐龙正像平时一样进行活动的时候，天空中闪出刺眼的白光，一颗直径10千米左右的巨石从天而降。这颗以40千米/秒的速度一头撞进大海的小行星，在海底撞出了一个巨大的深坑。周围的海水迅速被汽化，冲天的蒸汽快速升腾至数万米高空；巨石撞落的冲击掀起高达5千米的海啸，并以极快的速度扩散，冲天大水横扫陆地，汹涌巨浪席卷地表；巨大的冲击力下引发了德干高原强烈的火山喷发，甚至使地球板块的运动方向发生了改变。
这是一场即使雄霸陆地的恐龙也无法阻止的灾难。
陨石撞击地球除引发海啸和火山爆发等外，还产生了铺天盖地的灰尘，引发了极地雪融化、植物毁灭、火山灰充满天空。一时间地球暗无天日、气温骤降、大雨滂沱、山洪暴发、泥石流将恐龙卷走埋葬。接下来，世界停顿一般变得沉寂无声，生物史上的一个时代就这样骤然结束。
 彗星碰撞说
彗星碰撞说是以古生物学者——戴维·劳普以及约翰·塞普柯斯基发表的“古生物的绝种是每2600万年发生一次”的论点为开端产生的。
路易·阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者——查理·谬拉。谬拉提出是由于太阳的半星复仇女神星的引力，周期性地把彗星推向地球的缘故。
瑞士籍华裔海洋地质学家许靖华曾经致力于恐龙灭绝的研究工作。他曾在20世纪80年代时发表论文，指出恐龙灭绝并非小行星撞击后的结果。他对深海钻探资料进行了仔细研究，发现在白垩纪末期大气中的二氧化碳含量在4万年的时间里增加了8倍，他认为这是彗星撞击地球，对大气造成化学污染的结果。许靖华认为，在6500万年前，彗星以极高的速度闯入地球大气层后引起了爆炸，爆炸物质化为气体和尘埃，弥漫在大气之中无法散去。这些气体和尘埃导致了大量的植物因为氰化物中毒而枯萎死亡。消耗二氧化碳的植物的大量减少，使得空气中的二氧化碳越聚越多，最终导致动物因为窒息而死。同时许靖华还指出，彗星的高速冲入还会引起大气放电，放电后产生的氮氧化物会以酸雨的形式降落到地面，这也会严重破坏植被的生长，使得食草类动物大量死亡，最终导致食物链断裂，引起生物灭绝的悲剧。
 臭氧层空洞说
俄罗斯科学院的科学家们在对俄远东地区已被发掘的“恐龙墓地”进行研究后认为，恐龙的灭绝与地球大气臭氧层空洞有着十分密切的关系。
科学家们在对发掘出的大量的白垩纪恐龙骨骼化石进行研究分析时发现，这一时期的很多恐龙骨骼化石上都留有其生前曾长期肢体溃烂的证据。专家们将上述发现与地球历史研究相结合，提出了臭氧层空洞假说。
臭氧层空洞假说认为，在白垩纪时期，太平洋中部曾经发生过规模巨大的海底火山爆发。火山爆发后，大量的海水涌向陆地，使恐龙的生存环境受到了破坏和威胁。科学家们指出，规模如此之大的火山喷发必然会产生大量的含碳气体，这些气体足以改变地球大气的成分，使大气中出现面积极大的臭氧层空洞。这种大面积的臭氧层空洞使太阳中的紫外线肆无忌惮地洒向地表。生活在地球上的生物，在大量的紫外线辐射下产生肢体病变和溃烂的情况；同时紫外线的辐射对气候环境也产生了极大影响，对于适应能力不强的恐龙来说，这无异于灭顶之灾。随后，火山爆发的影响逐步减弱，海水退去，含碳气体排放量急剧减少，臭氧层空洞逐渐消失，地球气候再次大规模改变，加剧了恐龙类群的灭绝。
 造山运动说
很多人认为，在白垩纪末期发生的造山运动导致沼泽干涸，令许多以沼泽为家的恐龙无法再生活下去。因为气候变化，植物也改变了，食草性的恐龙不能适应新的食物，而相继灭绝。草食性恐龙灭绝又使肉食性恐龙失去了基本的食物，于是也随之灭绝。
持造山运动假说的人认为，这一过程持续了1000～2000万年，到了白垩纪末期恐龙最终在地球上绝迹。
 
地质灾难说
有相当一部分古生物学家和地质学家认为，是大规模的火山爆发扼杀了恐龙类群。
持此观点的科学家们分析指出，当火山喷发时，自地幔到地壳表层形成一股强大的岩浆柱。而这一岩浆柱就像是一棵巨型蘑菇，它的伞状“帽冠”可覆盖直径达1000多千米的地表。
这种火山爆发导致了无法控制的生态灾难，并且其破环性不亚于小行星撞击地球。而火山爆发时形成的大量富含化学物质的尘埃严重影响太阳光穿越大气到达地球并导致了类似于“核冬季”的效应。火山爆发又导致臭氧层的空洞，使地球陷入了一个“紫外线的春天”——在灾难发生之后的数年内动物界中的大型爬行动物不断遭受宇宙辐射的强烈冲击。
法国火山学家认为，火山喷发时岩浆能把金属铱带到地表。而且，间歇性火山的喷发可以形成数层铱黏土。有证据表明，在6600万年以前，印度的德干高原曾经发生过大规模的火山喷发，形成了约2400米厚的熔岩流。于是持火山论点的专家推测，伴随着熔岩的喷出，还有许多气体尘埃弥漫在空中，包括大量的铱粉尘和浓厚的二氧化碳，这就间接地使海洋酸化，破坏了海洋的生态平衡。同时也造成了陆地上的恐龙在突变的环境中灭亡。
另外，意大利著名物理学家安东尼奥·齐基基提出，造成恐龙大灭绝的原因也很可能是大规模的海底火山爆发。他认为，在白垩纪末期，海洋底部发生了一系列大规模的火山爆发，使海水温度不断升高。海水温度的升高又引起了陆地气候的剧烈变化，影响了陆地植物的生长、生物链受到冲击，恐龙等动物的生存受到影响。齐基基举例说，格陵兰过去曾经生长着茂密的植被，但是当全球性的海洋水温平衡变化以后，寒冷的洋流改变流向后经过了格陵兰，从此把这个最大的岛屿变成了冰雪覆盖的大地。
美国地质研究小组负责人哥特·凯勒指出，在恐龙灭绝前的数百万年里，印度洋海域类似的火山爆发就曾经导致过巨大的生态灾难——大量无脊椎海洋动物的代表如巨型章鱼、海洋软体动物及三叶虫纲从此就在地球上销声匿迹。
目前，地质学家已经证明，像火山爆发这类大型地质灾难在地球历史上的确发生过，且不止一次。科学家们在对海底沉积岩进行了详细分析后找到了有利于这一理论的新证据：他们在地球上各区域内都找到了同一次火山爆发时所形成的沉积岩遗迹。这就清楚地说明某些火山爆发及其所产生的危害是具有全球性质的。
 气温骤降说和外温动物说
加拿大一些科学家曾表示，他们在加拿大的阿尔贝塔发现了一组大型的恐龙化石，而正是这组恐龙化石说明了它们死亡的年代中气温发生了急剧变化。这些化石大约是在白垩纪的最后1000万年前形成的，这在地质年代中属于极短的一段时间。
加拿大考古学家唐·布林克曼是这次考古发现的领头人。他表示在发现化石的周围环境中有着温度变化的种种证据：化石周围的泥土、石头、泥土中的煤炭形成、植物的生长状况等。这一切的证据都表明，当时地球正在经历着温度急剧下降的劫难。因为温度的急剧下降，使得动物的食物和植物的养料越来越稀少，最终导致恐龙从地球上消失。
很多人对这种观点提出了置疑：为什么气温的下降没有对哺乳动物产生太大的影响呢？针对这类疑问有科学家给出了解释，他们认为，哺乳动物与爬行动物之间存在着一个极为重要的生理差异——哺乳动物为内温型（能生产自身足够的热量维持一定的体温）、恐龙是外温型的冷血动物。这就是为什么气温的变冷对爬行动物造成致命的伤害，而对哺乳动物的影响并不大的原因。当然这种说法也有令人困惑的地方，例如为什么乌龟和鳄鱼以及其他大型的对周围的环境也非常敏感的爬行动物却最终活了下来呢？
 其他假说
关于恐龙灭绝的假说还有很多种，例如：太阳系震动说、来自宇宙的放射线或超新星的爆炸说、物种的生殖功能衰退说等；另外还有更为荒诞的，例如：全球超级大火说、恐龙屁破坏臭氧层说等。
这些学说都有一定的道理，也都有无法解释的疑点，到底哪一种假说才是最接近或是最真实的恐龙灭绝的原因呢？这恐怕还有待经过进一步科学发掘和研究才会给出确切答案。
珍贵的恐龙化石
恐龙化石是重要的考古研究数据，极为珍贵的恐龙化石可以帮我们解开地球生物史上的很多疑团。此外恐龙的遗迹，如脚印、恐龙蛋等也可以石化成化石保存下来，成为很重要的科学研究资料。
 恐龙化石的形成
当恐龙死去并很快被沉积物或水泥所覆盖时，石化过程就此开始了。这些沉积物中含有细小的颗粒，会在恐龙尸体表面形成一层松软的覆盖物。这条“毯子”便开始了保护恐龙尸体免受食腐动物侵袭的任务；同时，它还可以隔绝氧气、抑制微生物的分解。
恐龙的骨骼和牙齿等坚硬部分是由矿物质构成的。矿物质在地下往往会分解和重新结晶，变得更为坚硬，这一过程被称为“石化过程”。随着恐龙尸体上的沉积物的不断增厚，恐龙遗体也被越埋越深，最终变成了化石。而周围的沉积物也同时变成了坚硬的岩石。恐龙化石形成的过程是极其缓慢的。
 世界上最早被发现的恐龙化石
人类最早发现的恐龙化石是禽龙的化石，被发掘于英国南部的苏塞克斯郡一个叫刘易斯的小地方。
在刘易斯，有位叫做曼特尔的乡村医生，他非常喜欢收集和研究化石。在行医治病之余，曼特尔经常带着妻子跋山涉水寻找、采集化石。
1822年3月的一天，天气还没有完全回暖，在家中等待丈夫归来的曼特尔夫人因为担心，决定去迎接自己出诊的丈夫。当她走到一条在建的公路上时，发现公路两旁新开凿出的陡壁暴露出一层层的岩石。她习惯性地边走边观察两边新裸露出来的岩层，忽然一些亮晶晶的东西引起了她的注意。在经过仔细观察后，她惊喜地发现那是一些样子奇特的动物牙齿化石。这些牙齿化石非常大，曼特尔夫人从来没有见到过这么大的牙齿化石。她按捺不住激动之情，小心翼翼地将这些化石从岩层中采集出来。
当回到家中的曼特尔先生看到这些化石的时候，也激动不已。他见过许许多多远古动物的化石牙齿，可是没有一种能够与此相比。
随后不久，曼特尔先生又在发现化石的地点附近找到了许多这样的牙齿化石以及相关的骨骼化石。
为了弄清这些化石到底属于什么动物，曼特尔先生先后将这些化石带给法国博物馆、伦敦皇家学院博物馆等各地博物馆的专家们进行鉴别，同时也邀请当时在全世界最有名的学者对其给予鉴定。
在经过了数年的研究和鉴定后，科学家们确定这是一种类似于鬣蜥的、已经灭绝的古代爬行动物化石，并将其命名为“鬣蜥的牙齿”。
后来，随着发现的化石材料越来越多，人类对这些远古动物的认识也越来越深入，也了解了所谓的“鬣蜥的牙齿”实际上是种类繁多的恐龙，它确实与鬣蜥一样属于爬行动物，但是它与真正的鬣蜥有着很大的区别。
人们按照生物命名法则，对最早的恐龙化石进行命名，保留了“鬣蜥的牙齿”的意思。它的中文名称则被译成“禽龙”。
 
恐龙化石的主要发掘地
化石的保存对地质环境的要求是比较高的，只有少数特殊的地质环境能够将化石完好保存下来。而生存时代距今久远的恐龙化石更是不易保存。到目前为止，世界上已经发现的恐龙化石的发掘地主要有德国的索伦候芬、蒙古戈壁沙漠的火焰崖、云南的禄丰等。
索伦候芬
索伦候芬采石场位于德国境内，这一地区在中生代时期是一个热带浅海，四周散布有岛屿。在索伦候芬的细致石灰岩层中保存有美颌龙属的化石，另外还有鱼类的纤细遗骸，以及早期鸟类始祖鸟等岛栖动物的遗骸。
火焰崖
位于蒙古戈壁沙漠的火焰崖，保存了大量的白垩纪晚期的动物化石，其中包括原角龙、窃蛋龙和迅掠龙化石等。
自20世纪20年代人们发现火焰崖蕴藏着化石以来，科学家们已经在这里挖掘了许多闻名世界的恐龙标本。
科摩断崖
19世纪70年代，科学家们在位于美国怀俄明州的科摩断崖发现了许多恐龙的骨骼化石，其中大部分都是蜥脚类恐龙的骨骼。
美国自然博物馆的科学家从l9世纪90年代开始就在这里挖掘，目前已发现数百件标本。
月谷
月谷是位于阿根廷西部的荒芜的峡谷，从月谷发现的化石包括三叠纪晚期的喙龙类群和其他爬行动物类群，其中包括早期的兽足类恐龙始盗龙属和埃雷拉龙属。20世纪80年代晚期人们才知道这儿的化石蕴藏量非常丰富。
云南禄丰
中国云南禄丰县恐龙山方圆10平方千米的地区，是闻名于世的恐龙之乡。
1938年，考古学家在这里首次发现完整的恐龙化石，之后陆续挖掘出数十具恐龙化石。经鉴定，其中有24属30多种恐龙，是世界上最原始、最古老、最丰富、最完整的脊椎动物化石群。
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最早的生物化石是在澳大利亚35亿年以前的地层中发现的细菌化石。
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叠层石是前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的一种“准化石”。
蓝绿藻进行光合作用时，周围的二氧化碳便会开始减少，并且产生碳酸钙的沉淀。这些沉淀物被一层细菌菌落周围的黏液抓住，这个过程不断进行，最终形成了一层层的菌体和沉淀物的组合。
自然界中的叠层石是形态万千的，例如圆锥状、层状、分枝状、圆顶状或原柱状等形状。
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2亿多年前的三叠纪早期以后，有些陆生爬行动物再度返回海洋，形成了各具特色的鱼龙、蛇颈龙等，其中一些还是当时海洋中显赫一时的“帝王”级动物。
由爬行到飞行的动物种类也有很多，如喙嘴龙、翼手龙等。
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称霸地球的肉食恐龙
史前恐龙王国大约有500多个种类，其中有许多凶猛的食肉恐龙。在中生代，食肉恐龙就是地球的统治者，它们具有一副坚强有力的颚，牙齿向后弯曲，是其牢牢咬住猎物、撕碎猎物的“必杀武器”。有的食肉恐龙，牙齿上还长着锋利的锯齿，很像专门切面包的齿刀。
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恐龙的祖先假说之一
目前，大多数古生物学家都认为恐龙的祖先是一种在南美洲发掘的叫兔鳄的小型初龙。
一部分科学家认为，恐龙的共同祖先从外形上来说可能是介于始盗龙与兔鳄之间的。南美大陆一直被生物学家们认为是最有可能的恐龙摇篮地。可以想象，2亿多年前的南美大陆虽然还是初龙类的天下，但恐龙已经开始蠢蠢欲动，并向日后统治整个地球迈出了坚实的第一步。