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为什么翼龙没有在中生代大灭绝中活下来,而鸟类能?

  以搬运自知乎,问题和答案颇为有趣3XzJn9

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  作者:排排3XzJn9

  翼龙是一个伟大的类群,从三叠纪,到白垩纪末期,一直都统治天空3XzJn9

  翼龙的衰败原因我归结为三点:3XzJn9

  1.大型化3XzJn9

  2.放弃扑翼飞行3XzJn9

  3.鸟类的压迫3XzJn9

  这三点关系如下:鸟类在中小型生态位的压迫使得翼龙趋于追求大型化,大型化导致扑翼飞行退化,失去了能扑翼飞行的能力又锁死了翼龙重新小型化的路径,而大型个体在环境巨变中适应能力差。3XzJn9

  1,大型化3XzJn9

  翼龙的的大型化在白垩纪迅速发展,翼龙的衰败也在白垩纪。3XzJn9

  白垩纪的翼龙大型化异常迅速,而伴随着大型化的,是翼龙生态位的减少,中小型翼龙的生态位不断丢,最终自然是种类和多样性都不断减少了。翼龙在天空顶级生态位的道路上变得越来越大,越来越特化。3XzJn9

  侏罗纪的翼龙,大的也就翼展一两米,而白垩纪,翼龙迅速变大,晚白垩纪已经没有中型翼龙了,晚白垩纪的翼龙翼展从4-18米不等。。。。而且都没有牙齿,只会滑翔。。3XzJn9

  翼龙是很难小型化的,世界上没有发现过翼展十几厘米的小型的翼龙(指成年个体),更没有蝙蝠那么小的。所谓的小型翼龙也有四五十厘米,放到现在就是个大型鸟。3XzJn9

  原因可能如下:3XzJn9

  现有翼龙蛋化石发现翼龙胚胎很成熟,出生后不久就能飞行,不需要父母育雏。目前没有发现晚成的翼龙。现在发现的翼龙蛋都是软壳蛋,这种蛋不能父母孵。所以,翼龙极可能是出生不久(意思是几个小时内)就会飞,就会自己捕食的动物,不需要父母照顾。如果是这样,那翼龙就没法过小,过小会限制幼体的飞行能力。3XzJn9

  大型化在环境巨变下是严重的劣势,食物突然变得匮乏,大型动物将难以找到足够的食物。3XzJn9

  2,翼龙放弃了扑翼飞行3XzJn9

  这点太可惜了。以前看到这点的时候,我心疼的要命。3XzJn9

  翼龙早在三叠纪就发展出了扑翼飞行到了晚白垩纪竟然全部去滑翔了。而且同时都放弃了牙齿。3XzJn9

  晚白垩世剩下的翼龙,受制于体形太大,骨骼轻而中空,这么大翅膀一旦扑起来,就是骨折。所以巨大的翼龙很难扑翼,飞行方式都类似现在的信天翁。这种飞行方式,优势是只需要极少的动力,劣势是只适合在开阔地带飞行,像15米翼展的风神翼龙,虽然一滑就能几百公里,但是转个圈都要半径几公里。3XzJn9

  但是小型生态位上,显然是需要扑打翅膀才能有竞争优势的。观察飞鸟就能明白,越小越是依赖扑翼,蜂鸟的层次,需要极快的频率了。3XzJn9

  演化是不可逆的,退化掉的器官不会再回来,越是特化的越是没有辐射演化能力。没有了扑翼的配套设置,翼龙重新小型化竞争的路径被锁死了。3XzJn9

  晚白垩纪剩下的那些翼龙,就那个体形,无牙齿,不会拍翅膀的特点,就算没有大灭绝,翼龙也离灭绝不远了。纵观生物演化史,这一类生物的结局都是成为旁支消失,从来没是主干过3XzJn9

  翼龙要生存下来,起码需要一群不那么特化的种类,至少要有中小型的身体,要会扑打翅膀。3XzJn9

  要熬过白垩纪末的大灭绝,更是要求能在洞穴这类狭小的区域生存。3XzJn9

  其实如果大灭绝发生在侏罗纪末而不是白垩纪末,我认为翼龙是很可能能能生存下来的。3XzJn9

  3,鸟类的压迫3XzJn9

  鸟类进入天空后,在白垩纪进行了波澜壮阔而成功的辐射适应,在白垩纪中后期鸟类已经是是天空的主导。3XzJn9

  由于鸟育雏,所以鸟可以小型化,所以鸟在和翼龙竞争的时候,不仅在同生态位上争夺,还有小型种类占据空白生态位保底。鸟类整体上比翼龙先进。鸟类循环系统和呼吸系统也极有可能比翼龙先进(现有动物里鸟类呼吸系统最先进,循环系统对哺乳类也无劣势)。鸟类因此能用强代谢维持恒定的高体温,对外界温度的适应也比翼龙强的太多,这意味着鸟类活动时间比翼龙长,也比翼龙灵活。(后期的翼龙可能也是温血的,但是按照其体形,代谢效率肯定没有鸟类高)所以白垩纪鸟类大肆掠夺了翼龙的生态位。不断减少翼龙的种类,把翼龙往巨型的方向逼,只有巨型的方向上,鸟类自身受制于其高体温产生的巨大的能耗,无法在飞行时实现巨型化,只有巨大的方向上才不逼迫翼龙。当鸟类完全占据了中小型翼龙的生态位,中小型翼龙逼灭绝后,翼龙纵然还占据着天空的最高生态位,却已经在末日前夜了。3XzJn9

  至于为什么鸟类能熬过大灭绝。3XzJn9

  实际上鸟类绝大部分类群都没熬过大灭绝。反鸟类整体消失了,今鸟类熬过中生代-新生代断面的类群可能也是极少的。远远比不上哺乳类过断面的种类多3XzJn9

  证据就是现在鸟类的基因多样性极低,除了少数几个类群,基本是新生代辐射的,说明除了少数几个类群,剩下的鸟祖先是大灭绝后的同一个3XzJn9

  鸟类小型化,能筑巢钻洞,所以有几个幸运儿留下来了。而中生代哺乳类天生就是夜生穴居小型动物,翼龙嘛,白垩纪末期的那些差不多战斗机大的滑翔怪物,能不灭才怪了。3XzJn9

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  补充:3XzJn9

  感谢 @night指出晚白垩纪也有一些较小的翼龙,比如夜翼龙。但是在白垩纪最后的马斯垂克阶,目前有证据的只有神龙翼龙一科大型翼龙存在。3XzJn9

  这里说的滑翔不是说翼龙飞行能力弱,正如评论区指出的那样,这基本可以说是飞行的最高境界。为什么对生物大类群来说特化反而是劣势3XzJn9

  生物演化需要潜在的辐射方向尽量多,过度特化会锁死方向,比如爪,有爪,不管现在爪子用来干什么,未来都可以各方向分化的潜在可能。如果像现存的鸟一样前爪没了,鸟怎么进化也进化不出前爪了。同样,放弃牙齿就放弃了一个演化方向。如果有牙齿,就可以有牙齿和牙齿退化两个方向。没有了再想有牙齿可就难了。放弃扑翼,对这些大翼龙来说也是成功的演化方向,这极节能,但是对一个大类来说就不是了,没有了扑翼飞行,再想在讲究灵活性的中小型生态位上竞争就不可能了。特化程度低,对环境变化的适应能i更强3XzJn9

  现在在的鸟因为没有牙齿和前爪,意味着食物种类和伤害手段减少,其实也限制了它进入很多生态位的。比如地面争夺中鸟类就输了3XzJn9

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  作者:gyroscope3XzJn9

  我觉得最根本的是翼龙和鸟类的构造不同。鸟类的翅膀是羽毛的,而翼龙的翅膀是皮膜的。皮膜结构对翼龙最大的影响不是飞行效率(毕竟翼龙已经灭绝了,我们也无从得知翼龙和鸟类哪个飞行效率更高),而是皮膜结构的灵活性(flexibility)较差,导致多样性更低。3XzJn9

  皮膜和羽毛对多样性的影响最典型的例子就是鸟类按照生活习性可以分为鸣禽、走禽、游禽、涉禽、猛禽、攀禽、陆禽七个大类,而另一支膜系生物,蝙蝠的多样性就差很多,只有吃虫子的,吃水果的,吸血的,还有极少数抓小鱼的,尽管蝙蝠还是哺乳动物第二大的类群。我们虽然无法准确得知翼龙的多样性,但还是可以大致判断翼龙的多样性是不如鸟类的。3XzJn9

  比如羽毛除了可以用来飞,还可以用来游泳。鸟类有一大类就是游禽类。鸟收拢了翅膀就像一条小船,翅膀上分泌油脂阻止进水就可以产生浮力。而皮膜结构的游泳就笨拙很多。像蝙蝠要是掉进水里,就算不淹死也只能在水上扑腾,没法再飞起来。翼龙虽然有不少捕鱼的,但它们更像涉禽类站在浅水处捕鱼,而不是下水游泳。事实上鸟类在白垩纪大灭绝也损失惨重,幸存下来的鸟类很多是会游泳的。3XzJn9

  还有就是羽毛的翅膀更结实,就算受损了也只是掉了几根毛,不影响飞行。而皮膜类的就脆弱很多。鸟类只有前肢用于飞行,后肢可以解放出来。而翼龙和蝙蝠的后肢也连着皮膜,不方便打架。所以鸟类中的猛禽可以捕食小动物和其它鸟类,而翼龙的后肢比较无力,无法像猛禽那样捕捉小恐龙或其它翼龙。所以翼龙没有和猛禽类对应的种类。(https://www.quora.com/Are-there-any-raptor-pterosaurs)3XzJn9

  此外羽毛的保暖性能更好。皮膜的面积很大,里面有丰富的血管,所以很容易导致热量散失。而羽毛不仅不怕冷,还可以起到保暖的作用。所以鸟类在全世界都有分布,甚至在南北极也有存在。而蝙蝠就只存在于热带和温带,特别是大蝙蝠只有热带才有。而白垩纪末期的气候是急剧变冷的,所以鸟类更容易适应白垩纪末期的极端气候。3XzJn9

  所以我个人认为羽毛结构有更好的适应能力,能够占据更多的生态位,所以更容易在灾难中幸存下来。不过我个人还是更偏爱膜系。皮膜的好处是重量更轻,相同体长的皮膜类动物可以有更宽的翼展和更大的翼面积。事实上最大的翼龙翼展可以达到17米,远远超过任何鸟类。所以皮膜类才是为飞行而生的。3XzJn9

  有趣的是最近发现在侏罗纪时期,恐龙除了有一支进化成鸟类,还有一支选择了皮膜这条路。可惜这个分支很快就灭绝了。所以皮膜类在进化史上出现了3次,而羽毛是一次,所以膜系才是绝对的主流。3XzJn9

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  作者:山高县3XzJn9

  可能是因为翼龙已经没有地栖种类了。3XzJn9

  最新一期的科学世界有一篇快讯,说逃过大灭绝的鸟类是地栖种类,会飞的全部灭绝了,飞行能力是在新生代重新获得的。3XzJn9

  造成恐龙灭绝的陨石不光灭绝了恐龙,还消灭了所有会飞的鸟类-科技频道-手机搜狐m.sohu.com3XzJn9

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  作者:皮皮猫3XzJn9

  白垩纪末的翼龙……确定这么大的家伙能躲过大灭绝?3XzJn9

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  作者:陈风暴烈酒3XzJn9

  因为过分特化,甚至于比现代鸟类还要特化。例如越往後期,中小体型品种越少,地棲品种约等于没有(听别的答主说有一种),水棲我是没听过。3XzJn9

  也就是说翼龙越演化,类型反而越少,越是变得只专注于超大体型飞行物种这一个门类了。但是这个生态位对食物要求多,体型太大不易躲避灾害。3XzJn9

  身体构造再科学,也招架不住战略上的失误。其实翼龙用前肢助推可以平地“弹射起飞”,这是很厉害的设计;而且最新考古發现一些翼龙也拥有类似于羽毛的结构,可是没有主动去和鸟类争,反而偏科严重害了自己。3XzJn9

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  作者:「已注销」3XzJn9

  简单点说,就是太大了。3XzJn9

  most i 的回答列举了翼龙进化过程的体型变化和消亡趋势,不难看出,巨大化是最主要的致命伤。3XzJn9

  巨大化意味着需要更大的生存空间和更多的能量消耗,飞行方式向滑翔上发展我猜也和这一点有关,毕竟相比扑腾翅膀,滑翔要省力太多了。然而在气候极端恶劣或者环境发生极其巨大的变化的时候,不可能有充足的生存空间和食物。天空物种被迫与地面物种甚至海洋物种争夺生态位也不是不可能的事情。这种情况下如此特型化、巨大化的生物是没有什么竞争优势的。3XzJn9

  毕竟,翼龙只是天空霸主,而不是三栖制霸3XzJn9

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  作者:爱谁谁3XzJn9

  翼龙是被鸟类挤压的。侏罗纪鸟类诞生后,小型翼龙就慢慢不见了,这不是偶然。在白垩纪,只剩下风神翼龙这种大的像滑翔机一样的货了。这是典型的偏安一隅啊亲。同理,哺乳动物中的蝙蝠也大多选择夜行,为啥,避开鸟类竞争啊。3XzJn9

  翼龙灭绝是因为六千五百万年前的小行星撞地球,体型大于狗的动物都灭绝了,当然小的也不一定就能活下来。翼龙那时已经没有小型种了,毫无胜算。3XzJn9

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  作者:嗝儿3XzJn9

  物种都开始小型化,你那么大,用什么来填饱自己的肚子?3XzJn9

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  作者:想学打铁的剪辑师3XzJn9

  额,首先,大多数翼龙比早期鸟类体型大,在那个生物大灭绝时代,体型是一个负担,只有体型较小的生物才能活下来3XzJn9

  其次,皮膜翅膀肯定不如由羽毛和肌肉构成的翅膀好使啊,你看看蝙蝠,蝙蝠是有胎盘哺乳动物,明明在生殖方式上领先卵生的鸟类,却还是在空中生态位的争夺上被鸟类挤到了边缘生态位,就是因为皮膜翅膀确实不如羽毛好用3XzJn9

  所以也再次说明一个道理——适者生存,而不是强者生存。3XzJn9

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  作者:王锐3XzJn9

  我是从另一个角度看的,翼龙竞争不过鸟可能是它的翅膀太不灵活了,皮翼里面没肌肉骨骼,灵活性比较差。3XzJn9

  鸟是依靠坚硬的飞羽,通过前壁可以调整羽毛的方向,比如让羽毛向下倾斜,单纯的没有支撑的皮翼无法做到这一点,机动性相当的差。3XzJn9

  蝙蝠则不同,蝙蝠的皮翼实际上指间的蹼。皮翼里面有三根手指在支撑,手指又有好几个关节,相当灵活。所以蝙蝠绝对速度比不过鸟,但是比鸟更灵活。蝙蝠相当于是用手掌在飞3XzJn9

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  作者:肖组3XzJn9

  不太赞成排名第一的答案。最大可能是体型问题,在白垩纪晚期,地球环境急剧变化,植物不再茂盛,地球含氧量下降,食物链无法供应大型动物,因为大型动物能量利用率不行,适应力差,地球变成了小型动物的天下,之前一直处于食物链弱势的小型动物开始在进化舞台上大放异彩,现在地球上最大鸟—鸵鸟和翼龙比起来根本不是一个级别,可以说现在地球上所有的鸟类都是小型恐龙进化来的,六千五百五年前这次灭绝可以说是个塞子,把所有大型动物都给筛选了出去。小型动物流了下来,关于大象的存在,大象的祖先是生活中水中的,类似河马的存在,所以躲过了灭顶之灾3XzJn9

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  作者:平静的空白3XzJn9

  物竞天择,是适者生存而不是强者生存3XzJn9

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  作者:「已注销」3XzJn9

  当年会飞的都死了3XzJn9

  所谓的鸟类那时候还是走地鸡3XzJn9

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  作者:大坏蛋3XzJn9

  脊椎动物3XzJn9

  貌似大部分一米以上的动物都灭绝了,有一派考古学家认为现在的鸟类祖先也是在当时混得不好的鸟,他们不咋会飞只能在近地面扑腾扑腾,不过适应能力比较强,个头比较小3XzJn9

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本章结束