白垩纪时代动、植物是如何灭绝的

白垩纪是中生代的最后一段。

霸王龙和副栉龙生活在白垩纪时期。

白垩纪是中生代最后也是最长的一段。它持续了大约7900万年，从大约1.45亿年前侏罗纪时期的小灭绝事件到6600万年前白垩纪-古近纪灭绝事件。这个名字来自“creta”，这是拉丁语中白垩的意思，因为从那个时期开始，广泛的白垩沉积物就存在了。

根据澳大利亚博物馆(在新标签中打开)的说法，在白垩纪早期，大陆的位置与今天非常不同。超大陆泛大陆的部分正在逐渐分离。特提斯洋仍然把北部的劳亚大陆和南部的冈瓦纳大陆分开。尽管中大西洋在晚侏罗世开始开放，但南大西洋和北大西洋仍然是封闭的。到白垩纪中期，海平面要高得多;我们所熟悉的大部分陆地都在水下。到这一时期结束时，大陆的形态已经接近现代的形态。非洲和南美洲已经形成了它们独特的形状。但是印度还没有与亚洲相撞，澳大利亚仍然是南极洲的一部分。

盘古大陆的一部分最终漂移开来，形成了我们今天所知的大陆。

白垩纪植物

白垩纪时期的一个标志是开花植物或被子植物的发展和辐射，它们“迅速多样化”。这种辐射“在白垩纪中期突然神秘地产生了精致的被子植物多样性”，这一进化发展让查尔斯·达尔文感到困扰，他认为进化发生得要慢得多。达尔文提出，开花植物肯定早在白垩纪之前就开始发育了，可能是在“一个失落的岛屿或大陆上”。然而，白垩纪时期的花卉发展可能反而揭示了进化是如何迅速发生的。

最近的研究表明，尽管达尔文遗失的大陆从未出现过，但一些开花植物可能在侏罗纪出现过。

然而，研究人员说，侏罗纪时代的开花植物可能并不常见，而且类似被子植物的古老植物与白垩纪的真实植物之间可能存在进化联系。科学家通常认为“最古老的无争议”被子植物化石大约在1.25亿至1.3亿年前的白垩纪早期。其中包括古果属和蒙色属的植物，它们在植物中首次显示出子房的证据，但可能缺乏花瓣。

根据最近的研究和基础研究，自达尔文以来，科学家们一直认为，蜜蜂和黄蜂等授粉昆虫在白垩纪开花植物的大爆发中发挥了关键作用。这经常被引用为共同进化的一个例子。

白垩纪中期见证了大量的昆虫和开花植物，最近的发现终于让白垩纪时期的昆虫传粉者冻结在了行动中。2019年，科学家在《美国国家科学院院刊》上报告了白垩纪昆虫授粉的第一个直接化石证据:一种翻滚花甲虫，自9900万年前的白垩纪中期以来保存在琥珀中，上面覆盖着花粉粒。研究人员报告说，这种甲虫有几个专门捕食花朵的身体部位，包括喂食花粉的口器，而且花粉粒具有与昆虫授粉有关的特征，如结块特征。

侏罗纪花属植物的化石有明确的茎，球根状的果实和花蕾化石(由白色箭头标记)

科学家们报告了发现的最古老的花粉蜜蜂，1亿年前的Discoscapa apicula。这种昆虫也被发现包裹在琥珀中，它与现代蜜蜂有一些共同的特征，比如满载花粉的后腿，以及黄蜂的一些特征，比如它的翼静脉特征。

由于有授粉昆虫，开花植物比仅靠风传播花粉的植物有巨大的优势，刺激被子植物的激增。争夺昆虫的注意力可能促进了开花植物相对快速的成功和多样化，“导致了我们今天看到的许多不同大小、形状、颜色和香味的花的发展”，包括生产花蜜来吸引饥饿的昆虫。由于不同的花型吸引昆虫来授粉，昆虫适应了不同的采集花蜜和传播花粉的方式，从而建立了迄今为止发现的复杂的共同进化系统。

几十年来的一些发现估计，一些传粉昆虫比开花植物更早到达。2009年，研究人员在《科学》杂志上报道，研究人员发现，从中侏罗世开始出现的11种蝎子蝇拥有传粉者的细长口器和以花粉为中心的饮食特征。然而，这些可能的传粉昆虫以非开花植物或被子植物为食，“早于以被子植物为食的花蜜苍蝇、飞蛾和甲虫的类似和独立的共同进化，”该研究称。研究人员说，这些生物在白垩纪灭绝，大约在“全球裸子植物向被子植物转变”的时候。在20世纪90年代，研究人员报告说，蜜蜂或黄蜂状的昆虫在现在被称为亚利桑那州石化森林的地方建造了蜂箱状的巢穴，可以追溯到2亿多年前。然而，后来的重新评估发现，这些结构缺乏蜂巢的定义特征，很可能来自甲虫幼虫室或其他生物。科学家们写道，对结构的评估“排除了它们作为蜜蜂起源与白垩纪被子植物起源脱钩的证据”。

一些证据表明恐龙吃开花植物。根据2015年脊椎动物古生物学会年会上发表的一项未发表的研究，在犹他州发现的两个恐龙粪化石(化石的排泄物)含有被子植物的木头碎片。早白垩纪甲龙的内脏中发现了被子植物果实的化石。

然而，布里斯托尔大学的研究人员在2021年在《新植物学家》杂志上总结了他们在被子植物进化方面的工作时说，在很大程度上，有证据表明，恐龙在白垩纪忽视了被子植物，保持了以蕨类和针叶树为重点的饮食。白垩纪动物的一些牙齿形状表明，这些食草动物以树叶和树枝为食。

白垩纪动物

白垩纪是爬行动物的时代。恐龙统治着陆地，而像沧龙这样的海洋爬行动物——体长可达56英尺(17米)——则在海洋中游动。翼龙在天空中翱翔，其中包括有史以来最大的飞行动物风神翼龙，它的翼展可以伸展到36英尺(11米)。

有史以来最大的陆地掠食者，著名的霸王龙，也统治着白垩纪。到侏罗纪末期，一些大型蜥脚类动物，如迷惑龙和梁龙，已经灭绝。但是其他的巨型蜥脚类动物，包括泰坦巨龙，在白垩纪末期非常繁荣。《自然生态与进化》杂志称，泰坦巨龙是这一时期最成功的蜥脚类动物，在过去的20年里，泰坦巨龙的发现出现了“热潮”。

大群的食草鸟臀目动物也在白垩纪繁衍生息。其中包括禽龙(与鸭嘴恐龙属于同一类，也被称为鸭嘴龙)，甲龙和角龙，如三角龙。鸭嘴恐龙是鸟臀目中最常见的一种，这是一群具有鸟一样臀部的草食恐龙。兽脚亚目动物，包括雷克斯霸王龙，一直到这一时期结束都是顶级掠食者。

在白垩纪，更多的古代鸟类开始飞行，加入翼龙的行列。关于飞行的起源，专家们争论已久。根据所谓的树倒理论，小型爬行动物可能从滑翔行为进化出了飞行。“基础假说”假设飞行是从小型兽脚亚目动物跳跃高抓猎物或躲避捕食者的能力进化而来的。早期的研究表明，羽毛是从细长的鳞片进化而来的，至少在最初，鳞片的主要功能是调节体温。1975年发表在《生物学季刊评论》上的一项研究表明，它们可以在凉爽的环境中吸收更多的太阳热量，在炎热的环境中提供保护。根据《国际有机进化杂志》的一项研究，最近的研究表明，信号和触觉感应可能也在这些羽毛前体的进化中发挥了作用。

孔子鸟和乌鸦差不多大，是已知最早拥有真正喙的鸟类。

据澳大利亚博物馆介绍，最早的鸟类化石始祖鸟在1.5亿年前飞过白垩纪的天空，尽管它比我们今天看到的鸟类更像小恐龙。不久之后，各种各样的鸟类出现了，它们的一系列特征可能更像现在的鸟类。其中一些生物在白垩纪晚期进化成了现代类型的鸟类，这意味着在白垩纪的一段时间里，“类鸟恐龙、原始鸟类和早期现代鸟类都共存”。

白垩纪时期的一种鸟类，孔子鸟，生活在大约1.25亿年前。这是一种乌鸦大小的鸟，有着现代的、没有牙齿的喙，不像有尖牙的始祖鸟;爪子类似于现代的树栖鸟类;还有适合飞行的羽毛。这些古老的鸟类很可能在躯干上长着深色羽毛，翅膀颜色更浅。伊比利亚鸟是始祖鸟的同时代物种，只有麻雀大小，能够飞行，可能是食虫动物。

海洋生物在白垩纪也很繁荣，许多海洋群体的多样性达到了顶峰。除了沧龙，海洋生物还包括软体动物，它们建造的珊瑚礁可以与今天的珊瑚礁相提并论，还有鲨鱼、龙虾和螃蟹，被称为棘皮类的沙元状生物，以及一种被称为鳍鱼的硬骨鱼(因其鳍由覆盖着皮肤网的刺形成而得名)。

虽然爬行动物统治着白垩纪，但早期的哺乳动物确实存在。传统上，科学家们认为哺乳动物的进化受到了占主导地位的恐龙的限制;这种观点认为，哺乳动物无法进化出许多物种类型，因为恐龙占据了大部分的生态位。只有在灭绝了所有非鸟类恐龙的大灭绝之后，哺乳动物才能“辐射”，或进化成许多不同的形式。但2019年发表在《生态与进化趋势》杂志上的一项研究发现，哺乳动物甚至在恐龙时代，包括侏罗纪和白垩纪时期，也可能经历过辐射。2021年发表在《当代生物学》杂志上的一项研究发现，对当今哺乳动物祖先兽类的进化抑制，可能不仅来自恐龙，还来自哺乳动物的古代亲属，即哺乳动物。

白垩纪是如何结束的?

大约6600万年前，几乎所有的大型脊椎动物和许多热带无脊椎动物在地球五次大规模灭绝事件之一中灭绝了。科学家们将大灭绝与一颗巨大的小行星在现在的墨西哥与地球相撞联系起来。这次事件杀死了所有的非鸟类恐龙、所有的翼龙(不是恐龙)和许多海洋爬行动物，包括沧龙和蛇颈龙，以及许多早期哺乳动物和大量两栖动物、鸟类、爬行动物和昆虫。据估计，当时四分之三的物种都灭绝了。

地质学家称这种大规模死亡为K-Pg灭绝事件，因为它标志着白垩纪和古近纪的边界;“K”来自“Kreide”，德语中白垩纪的意思。根据比利时国家地层学委员会的说法，这一事件以前被称为白垩纪-第三纪(K-T)事件，但制定地质命名标准的小组现在认为第三纪已经过时了。

位于Yucatán半岛的希克苏鲁伯陨石坑直径超过110英里(180公里)，可能是这颗灭绝恐龙的小行星的着陆点。这个陨石坑可以追溯到K-Pg事件的33000年之内。

然而，几十年前，科学家们首次将K-Pg灭绝与外星人的撞击联系起来。1979年，一位地质学家发现分隔白垩纪和古近纪的薄层粘土中含有高浓度的铱。根据月球和行星科学研究所的说法，这种元素在地球上很罕见，但在陨石和小行星中更常见。其他研究人员发现“冲击石英”，一种在高压下产生的矿物，以及由熔化的岩石液滴形成的微小的玻璃状球体，称为玻璃晶。这两种地质特征都是在外星物体以巨大的力量撞击地球时形成的。

2020年的研究发现，形成希克苏鲁伯的天体以最具破坏性的角度撞击地球。研究人员估计，这颗7.5英里(12公里)宽的小行星以约2.7万英里(4.3万公里/小时)的速度运行，将岩石汽化，以岩石粉和硫酸液滴的形式向大气中释放3250亿吨硫和4350亿吨二氧化碳。

当小行星与地球相撞时，它的撞击会引发10.1级地震，发出“飓风级”的冲击波，在美洲各地荡起涟漪，并引发330至820英尺(100至250米)高的海啸。随着撞击喷出的碎片落回地球，这些物质将大气层加热到2700华氏度(1482摄氏度)，将天空染成红色长达数小时，并在全球范围内引发森林大火。研究人员说，这种热脉冲就像一个全球性的肉鸡烤箱，不仅会燃烧植物，还会烹饪那些无法挖洞或潜水的生物。

白垩纪末期K-Pg灭绝事件的图解。

这场热尘雨在撞击后数小时内使全球气温升高，并煮熟了太大而无法寻求庇护的活动物。那些可以躲在地下、水下、洞穴或大树干里的小动物，可能已经能够在最初的热浪中幸存下来。

小行星蒸发的岩石可能留在大气层中，阻挡了部分太阳光线数月或数年。这甚至可能持续了16年之久，其中有30年的恢复期。根据伦敦自然历史博物馆的说法，如果阳光更少，植物就会死亡，其后果是沿着食物链向上传播到依赖植物的食草动物和依赖这些食草动物的食肉动物。

阳光的减少会大大降低全球气温，热带地区的气温从81华氏度(27摄氏度)骤降至41华氏度(5摄氏度)。新出现的寒冷气候会损害需要高能量的大型活跃动物。

较小的杂食性陆生动物——如哺乳动物、蜥蜴、乌龟或鸟类——可能以食腐动物的形式生存下来，它们以死去的恐龙尸体、真菌、树根和腐烂的植物为食，而新陈代谢较低的较小动物则最能等待灾难的结束。

根据马里兰大学的研究，小行星辐射的最后一个阶段，温室变暖，可能持续了大约10万年。由于撞击而氧化的碳酸岩会向大气中释放大量的温室气体二氧化碳(CO2)。根据美国自然历史博物馆的说法，就在撞击发生之前，印度西部的德干陷阱发生了一系列可能是陆地上第二大的火山喷发。根据马里兰大学的研究，这些区域性的灾难已经释放出大量的二氧化碳，一旦遮蔽太阳的尘埃落定，就可能与小行星沉降物结合，使地球升温。

白垩纪气候

根据气候政策观察者的说法，即使在全球大灾难引发全球变暖之前，白垩纪时期的世界也比现在更温暖。极地比低纬度地区更冷，但总体来说，情况更温暖。热带植物和蕨类植物的化石支持了这一观点。根据气候政策观察者的说法，温暖的洋流、未冻结的极点和在灭绝事件之前相对较高的二氧化碳水平，所有这些都造成了一个炎热的星球。

白垩纪的动物生活在各地，甚至在更寒冷的地区。例如，阿拉斯加发现了白垩纪晚期的鸭嘴龙化石。在《自然》杂志2020年的一篇论文中，科学家报告了南极洲的温带雨林，其历史可以追溯到白垩纪中期。