Los dinosaurios surgieron hace aproximadamente 230 millones de años, en el período Triásico, unos 20 millones después de que la extinción masiva del Pérmico-Triásico hiciera desaparecer un 95 por ciento de toda la vida en la Tierra.27 28 Dataciones radiométricas de fósiles de la especie temprana de dinosaurio Eoraptor revelan su existencia en este momento. La mayoría de los paleontólogos cree que Eoraptor se parece al ancestro común de todos los dinosaurios.29 De ser esto cierto, los primeros de estos animales habrían sido pequeños predadores bípedos.30
Aún así, Herrerasaurus fue sin duda un dinosaurio más antiguo y muestra rasgos similares con Saltoposuchus y otros de su grupo de tecodontos.
Las primeras pocas líneas de dinosaurios primitivos se diversificaron velozmente durante el resto del Triásico, y estos seres desarrollaron prestamente características y variedad de tamaños adaptados a la vida en casi todos los nichos ecológicos terrestres. Se debió a la gran adaptabilidad que poseían para su dieta, agilidad e inteligencia de algunos seres como Coelophysis al compararse con otros tipos de reptiles.
Durante la era de su predominancia, la Mesozoica, casi todos los animales terrestres de más de un metro de largo eran dinosaurios. Con la nueva reforestación durante el Jurásico y el predominio de las grandes coníferas y praderas de pteridófitos muchos grupos (y se establecían los dos órdenes y sus respectivos y principales subórdenes). Tanto herbívoro como carnívoros crecieron a un gran ritmo adaptándose al follaje. Los más conocidos son los saurópodos que habitaron todo el mundo. Poseían dientes estrechos y largos para masticar estas plantas e incluso tragaban rocas para su digestión, llamados gastrolitos. Los demás consumían un follaje más bajo como Stegosaurus y Camptosaurus . Los carnívoros desarrollados en este orden fueron loscarnosaurios, mientras los celurosaurios preferían carroña, huevos o insectos.
Durante el cretácico los dinosaurios invadieron todo el planeta, desde el Sahara por Ouranosaurus hasta laAntártida por Cryolophosaurus. Con la diversificación de las angiospermas aparecieron nuevos herbívoros comoSaurolophus. Respecto a éstos, a diferencia de la primera teoría, se sabe que no desterraron del todo al ecosistema jurásico. Es demostrado en Sudamérica y África cuando los saurópodos como Argentinosaurusalcanzaron sus tamaños límites al igual que los carnívoros como Giganotosaurus.
También se desarrolló el tipo de adaptación defensiva presente en tireóforos y marginocéfalos.
La gran extinción del Cretáceo acabó con todos los dinosaurios no avianos (o quizás casi todos, véase sobre esto más abajo).
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