图:This Photo was taken by Timothy A. Gonsalves. Feel free to u… · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
- 学名
- Archosauria
- 英文名
- Archosaur
- 上级类群
- 镶嵌踝类主龙
- 大类
- 爬行动物
- 命名
- 爱德华·德林克·科普,1869 年
- 异名
- Avesuchia、Arctopoda
- 数据库
- NCBI 分类
分类阶元
- 域真核生物
- 未标等级无定形生物 Amorphea
- 演化支后鞭毛生物 Opisthokonta
- 总界动物总界 Holozoa
- 未标等级蜷丝生物 Filozoa
- 未标等级领鞭毛动物 Choanozoa
- 界动物界 Animalia
- 亚界真后生动物亚界 Eumetazoa
- 未标等级副同源异形基因动物 Parahoxozoa
- 亚界两侧对称动物 Bilateria
- 总门后口动物总门 Deuterostomia
- 门脊索动物门 Chordata
- 亚门脊椎动物亚门 Vertebrata
- 下门有颌下门 Gnathostomata
- 未标等级正真口类 Euteleostomi
- 总纲肉鳍鱼总纲 Sarcopterygii
- 未标等级扇鳍鱼类 Rhipidistia
- 亚纲四足形类 Tetrapodomorpha
- 未标等级始四足目 Eotetrapodiformes
- 下纲希望螈目 Elpistostegalia
- 未标等级坚头类 Stegocephalia
- 总纲四足总纲 Tetrapoda
- 未标等级爬行形类 Reptiliomorpha
- 未标等级羊膜动物 Amniota
- 未标等级蜥形纲 Sauropsida
- 纲爬行动物 Reptilia
- 未标等级真爬行动物类 Eureptilia
- 未标等级卢默龙类 Romeriida
- 未标等级双孔亚纲 Diapsida
- 未标等级新双弓类 Neodiapsida
- 未标等级蜥蜴亚目 Sauria
- 未标等级主龟龙类 Archelosauria
- 未标等级主龙形下纲 Archosauromorpha
- 未标等级主龙型类 Archosauriformes
- 未标等级镶嵌踝类主龙 Crurotarsi
- 未标等级主龙类 Archosauria
下级类群(3)
百科正文
关于主龙类何时开始出现,有许多争论。有一派将二叠纪的俄罗斯主龙(Archosaurus rossicus)与原龙(Protorosaurus speneri)视为真正的主龙类,这让主龙类首次出现于晚二叠纪。而另外一派,将俄罗斯主龙与原龙分类于主龙形类(并非主龙类但关系较近),使得主龙类在三叠纪奥伦尼克期从主龙形类演化而来。
主龙类主要分为两个组成部分:鸟跖类和伪鳄类,伪鳄类包括现在还活着的鳄鱼以及其他例如劳氏鳄、法索拉鳄、海鳄等已经灭绝的物种;鸟跖类包括翼龙、非鸟恐龙和鸟类。
译名
主龙类(Archosauria)由“古希腊语:ἀρχή,罗马化:arche(统治者、掌权者、创始者、先祖)”与科学命名中也用于非鸟恐龙的“古希腊语:σαύρα,罗马化:saura(蜥蜴)”两部分所组成,原意是具有优势的蜥蜴,象征其在侏罗纪、白垩纪两系化石记录中大量出现而“称霸”了世界。但Arch-又具有创始、先祖等意义,许多中文网站与书籍因而翻译为初龙类、祖龙类、古龙类等,但其并非是蜥形纲中较早分支出的动物类群。
在某些中文网站中,仍然保持早期的传统分类法,将主龙类(Archosauria)分类成双孔亚纲的一个下纲,名为主龙下纲、初龙下纲;或是爬行纲的一个亚纲,名为主龙亚纲、初龙亚纲、祖龙亚纲、古龙亚纲。
特征
主龙类的最基本且最广为接受的共有衍征包括:
牙齿位在齿槽内,这让它们进食时牙齿较不易脱落(这也是槽齿目的名称来源。不过目前槽齿目被视为早期主龙类的并系群集合,不被现代古生物学家所接受)。
眶前孔(Preorbital fenestrae,位于鼻孔与眼睛之间)减轻了头颅骨的重量,因为大部分早期主龙类的头颅骨长而重,这对主龙类是一个非常重要的特征。眶前孔通常大于眼眶。
下颌孔(Mandibular fenestrae,下颌骨头上的小洞孔)稍为减轻了下颌的重量。
股骨有第四粗隆部(肌肉附着点)。这个特征似乎并不重要,却是恐龙演化出直立姿态的关键之一(所有早期恐龙以及许多晚期恐龙是二足动物),也可能与主龙类或它们的祖先在二叠纪-三叠纪灭绝事件中存活下来有关联。
主龙类在三叠纪兴起
在二叠纪时期,合弓类是陆地上的优势脊椎动物,但大部分在二叠纪-三叠纪灭绝事件中灭亡。
植食性的合弓类水龙兽是唯一存活下来的大型陆地动物,并在三叠纪初期成为最繁盛的陆地动物
在三叠纪早期,主龙类快速地成为陆地上的优势脊椎动物。关于主龙类为何快速崛起,最常提出的两个解释分别为:
主龙类演化出直立四肢的过程,比合弓类的演化还快;这让它们有更多的耐力,可以在运动时同时呼吸。但这论点是有问题的,因为主龙类拥有优势地位时,它们仍处于躺卧或半直立姿势,类似水龙兽或其他合弓类。
三叠纪早期的气候环境普遍干燥,这是因为当时的陆地集合为盘古大陆。主龙类的保存水分能力,比合弓类好:
现代双孔动物(蜥蜴、蛇、鳄鱼、鸟类)都将尿酸以糊状排泄出来。根据合理的推测,主龙类也将尿酸排泄出来,因此能更好地保存水分。而双孔动物缺乏皮腺的皮肤也有助于保存水分。
现代哺乳类排泄尿素,需要大量的水分以溶解尿素。皮肤也布有许多皮腺,会流失许多水分。根据推测,合弓类的皮肤拥有类似的特征,但这仍在争论中,详见Palaeos网站。因此它们在干燥的环境中拥有劣势。在澳洲的一个地层显示出澳洲的上新世至更新世期间,气候可能一样干燥,而该地最大型的陆地掠食动物是古巨蜥(Megalania),而非哺乳类。
主要的种类
自从70年代以来,科学家主要依据主龙类的踝部结构来将它们分类。
最早的主龙类拥有原始的中跗骨踝部:距骨与跟骨借由关节与缝合处固定至胫骨与腓骨。
伪鳄类出现于三叠纪早期。它们的距骨借由关节与缝合处与胫骨连接,而距骨沿者关节嵌入跟骨的窝槽。早期伪鳄类仍然以采取四肢往两侧伸展的步态,但有些晚期伪鳄类发展出完全直立的四肢(尤其是劳氏鳄科)。现代鳄鱼也属于伪鳄类,可依据它们的行走速度,来采用四肢往两侧伸展或四肢直立的步态行走。
派克鳄以及鸟鳄科拥有与伪鳄类不同的反转型态踝部,而距骨上有窝槽,而跟骨上有骨桩。
最早的鸟颈类化石发现于三叠纪中期安尼阶,但目前不清楚鸟颈类主龙如何从镶嵌踝类演化而来,它们也可能较早演化出现,也可能从具有原始中跗骨的早期主龙类演化而来。鸟颈类主龙的先进中跗骨形态,是由非常大的距骨与非常小的跟骨所构成,可使踝部关节在单一平面上移动,如同简易的铰链。这种结构仅适合拥有直立四肢的动物,并在它们奔跑时提供更多稳定性。鸟颈类主龙与其他主龙类的差别在于:身体通常较小、体格轻、颈部长而呈S形弯曲、头颅骨较为轻型、许多种类是二足动物。主龙类的股骨具有第四粗隆部,可使鸟颈类主龙更易演化成二足步态,并提供大腿肌肉更多的力量。在三叠纪晚期,鸟颈类主龙进一步分化成翼龙目与恐龙。
臀部关节与运动方式
如同早期四足总纲动物,早期主龙类的四肢姿势为往两侧延展。原因为:
它们的臀窝(Hip sockets)朝向两侧。
股骨顶端的头与股骨本身排列为一直线。
在三叠纪早期到中期,有些主龙类演化支独自发展出可直立的臀部关节。这个特征使它们拥有更多的活动力,而并避免在快速移动时无法同时呼吸。主龙类发展出两种型态的可直立关节:
臀窝朝向两侧,与股骨头接合。恐龙发展出这种直立方式。
臀窝朝向下方,股骨头与股骨本身平行。不同的主龙类演化支似乎多次个别演化出这种“柱状直立方式”,例如伪鳄类。
灭绝与兴盛
鳄类、翼龙目、恐龙在约2亿年前的三叠纪-侏罗纪灭绝事件中存活下来,但其他早期的主龙类则灭绝了,例如坚蜥目与劳氏鳄科。
非鸟恐龙与翼龙目在白垩纪-第三纪灭绝事件中灭亡,但鳄类和鸟类存活下来。鸟类是恐龙的直系后代,因此在种系发生学中,鸟类属于主龙类。目前只有鳄目(仅包括真鳄科、长吻鳄科、短吻鳄科)与鸟类存活至现代。
主龙类的生活方式
食性
大部分主龙类是大型掠食动物,但有不同演化支演化成其他的生态位。坚蜥目是植食性动物,有些发展出鳞甲。少数鳄类是植食性动物,例如狮鼻鳄(Simosuchus)、叶齿鳄。早白垩纪的大型腔鳄可能是滤食性动物。蜥脚形亚目、鸟臀目是植食性动物,演化出多样性的摄食特征。
栖息地
主龙类主要为陆栖动物,以下例外:
翼龙目与鸟类演化出飞行能力,是优势飞行动物。
部分鳄形超目是河流与沼泽里的优势动物,甚至进入到海中(真蜥鳄科、地蜥鳄科、森林鳄科)。地蜥鳄科甚至具有类似海豚的外形、桨状的前肢、锚状的尾巴、以及平滑无装甲的皮肤。
也有部分鸟类向海生方向发展,例如已灭绝的黄昏鸟目、齿翼鸟形目和现存至今的鸻形目、鹱形目、潜鸟目、鲣鸟目、企鹅目。
代谢
主龙类的代谢仍处于争议中。它们的确从变温动物演化而来,而目前存活的非恐龙主龙类,鳄鱼,是变温动物。但鳄鱼拥有一些与恒温动物相关的特征,因为它们的促进氧气供给方式:
2个心室与2个心房。哺乳类与鸟类也有2个心室与2个心房。非鳄鱼的爬行动物的心脏有3个心房心室,这样比较没有效率,因为这样会将含氧血液与缺氧血液混合在一起,因此会将部分缺氧血液送至身体各处,而非送到肺脏。现代鳄鱼虽然拥有四腔室心脏,但与身体相比比例较小,并且与现代哺乳类与鸟类相比,血压较低。它们也拥有分导管,可让它们位在水面下时,以三腔室心脏运作,以储存氧气。
次生颚,可允许动物在进食时可以同时呼吸。
肝瓣,是肺脏的呼吸推动装置。与哺乳类与鸟类的肺脏推动装置不同,但根据某些研究人员宣称,较为类似某些恐龙。
有些专家认为鳄鱼最初为活耀、恒温的掠食动物,而它们的主龙类祖先也是恒温动物。研究显示鳄鱼的胚胎具有四腔室心脏,成长后改变为三腔室心脏,以适应水中环境。这些研究人员根据胚胎重演律,它们提出最初的鳄鱼具有四腔室心脏,因此它们为恒温动物,而后来的鳄鱼发展出旁管,重新成为变温动物,以及水底中的伏击掠食动物。
如果最初的鳄鱼、以及其他的伪鳄类都是恒温动物,这样可以解决一些演化的谜题:
最早期的鳄类,例如陆鳄,是种纤细、长腿的陆地掠食动物,生活方式可能相当活跃,这样需要非常快速的新陈代谢。而其他的伪鳄类似乎拥有直立的四肢,例如劳氏鳄科。直立的四肢有益于活跃的动物,可让它们快速运动时,可以同时呼吸;但不利于缓慢的动物,因为身体站立或趴下时将消耗能量。
如果早期主龙类是完全变温动物,恐龙将以短于合弓类的一半时间,演化为恒温动物。
呼吸系统
在2010年的一项研究,发现美国短吻鳄有独特呼吸方式。这项研究发现,当美国短吻鳄吸气时,吸进的空气会进入第二支气管,流经交换气体的第三支气管,最后进入第一支气管。当美国短吻鳄呼气时,空气会经由第二支气管、第三支气管、第一支气管,最后从气管呼出体内。现代鸟类也有类似的呼吸方式,在呼吸过程中,空气以单向方式在气囊内流通;而哺乳动物的呼吸方式,则是反复方向的空气流通,气体在肺泡交换。除了现代鸟类以外,许多恐龙演化支也被发现拥有气囊,可以增进它们的呼吸效能。
由于现代鳄鱼、鸟类都有类似方式的呼吸方式、辅助呼吸系统,有可能是三叠纪的原始主龙类已经演化出这种呼吸系统,而大部分后代都有类似呼吸系统,例如:恐龙、翼龙类、鳄形超目…。研究人员也推测,主龙类的特殊呼吸方式,也是它们与合弓类的兢争过程中,逐渐占优势的原因之一。在三叠纪时期,大气层中的含氧量较低,主龙类的特殊呼吸方式,使呼吸效能较高,较具竞争优势。
生殖方式
主龙类都是通过卵生方式而进行繁衍后代,并且几乎都具有硬壳卵特征,硬壳卵有时会被用作解释主龙类没有卵胎生的原因。 然而,翼龙和波罗鳄科 具有软壳卵特征,这意味着硬壳卵并非主龙类的祖征。
分类
- †阿尔比斯龙属 Albisaurus
- †鸟足龙属 Avipes
- †古龙属 Palaeosaurus
- †锡坎尼鳄属 Sikannisuchus
- †龙鳄属 Smok
- †镰齿龙属 Zanclodon
- 伪鳄类 Pseudosuchia
- 鸟跖类 Avemetatarsalia
- †演化支 Aphanosauria
- †椎体龙属 Spondylosoma
- †亚拉鳄属 Yarasuchus
- †顿古兹鳄属 Dongusuchus
- †完髋鳄属 Teleocrater
- 鸟颈类主龙 Ornithodira
以上内容摘自维基百科「主龍類」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。全文、配图和出处见原文。