在漫长的中生代，地球的陆、海、空都在形形色色的爬行动物的控制之下。恐龙是爬行动物中的佼佼者，它们在种类上、数量上都占绝对优势，是中生代爬行动物的霸主。
为什么恐龙能称霸中生代？科学家认为有两个原因：一是有利的自然环境；二是恐龙所具有的进化潜力和竞争能力。据研究，中生代那个时候，地球的气候温暖湿润，一年中季节变化小，气候分带不明显，赤道不那么热，极地不那么冷，两极不结冰。当时的地壳运动处于相对平稳时期。内陆地势较平坦，不少地区河流众多，湖泊星罗棋布，到处是郁郁葱葱的草原林木。这样的自然环境，无疑是恐龙的极乐世界。它们自由自在地生活，不必担心环境的恶化会给它们带来灾难。因为它们对环境的适应能力很差，太热了、太冷了都会要它们的命。可大自然成全了它们，让它们过了很久很久的好日子。
中生代的早期，恐龙还是一个很年轻的类群，它们朝气蓬勃，有很强大的进化潜力。当时地球上，它们还没有什么竞争对手，两栖类的动物不必说，昆虫更不在它们的话下，哺乳动物和鸟类尚未出世。当然，生存竞争是有的，而且非常激烈。在竞争中有些恐龙的亲戚被消灭了，有的被逼下了海，有的被逼上了天，而恐龙则占领了陆地上最好的生态环境，它们迅速发展，盛极一时，成为生命发展史上的一大奇迹。
距今约1.5亿年前，地球上的统治者是恐龙，而其中的主角则是蜥脚类恐龙。蜥脚类恐龙是一种草食恐龙，身长最大的超过30米，脖子和尾巴很长，粗壮的四肢支撑着如酒桶般的身躯，这个家族中还包括了粱龙、腕龙、雷龙。
体现自然选择的矛盾
长期以来，生物学家对蜥脚类恐龙前所未有的庞大身躯充满了种种困惑。它们怎能具有如此庞大的体型？地球上其他陆地动物为何达不到如此“吨位”？现在，地球上最大的陆地动物是非洲象，重量不过在6吨左右。即便在恐龙家族，蜥脚类恐龙也属于重量级。成年霸王龙重量只有7吨，而最大的非蜥脚类恐龙、称为巨型山东龙的中国恐龙重量也不过16吨。
在德国波恩大学古生物学家马丁·桑德公布他的研究结果之前，这些疑问一直没有令人信服的答案。桑德说：“在恐龙体态演变问题上，我们现在的理论条理更清晰。”过去六年，桑德领导一个国际科学家小组一直在破解蜥脚类恐龙之谜。他们的研究结果表明，蜥脚类恐龙具有许多独特的生物特征，在这些特征的共同作用下，它们拥有了无与伦比的庞大身躯。
桑德的研究是从19世纪古生物学家爱德华·德林克·科普的观察结果开始的。科普注意到，动物的躯体随着进化发展而增大，这一理论被称为“科普法则”。中国北京脊椎动物古生物学与古人类学研究所科普法则专家戴维·霍尼认为，体型庞大具有许多进化优势。他解释说：“它们不易成为捕食对象，在寻找食物或交配对象时比竞争对手更有优势。我们还知道，大型动物一般更易遭遇灭绝的威胁。”
面临更多挑战
与身躯娇小的动物相比，大型动物吃得更多，繁殖速度更慢，一旦遇到困难或食物短缺，会面临更大的问题。美国布朗大学古生物学家克里斯丁·贾尼斯（Christine Janis）说：“像巨犀这样的身躯庞大的哺乳动物，它们的化石记录历史更短，而身躯娇小的哺乳动物的化石记录则更久。”所以，一方面，自然选择促使动物身体越长越大，另一方面，动物因走上这条道路而得到惩罚。这种对立力量之间的均衡，避免大多数陆地动物的体重超过10吨。
体型庞大还带来其他一些问题。它们如何支撑自己庞大的身躯？身体所需要的食物和氧气又从哪里来？蜥脚类恐龙以其特有的方式克服了上述所有的挑战。蜥脚类恐龙最早出现在距今约2.2亿年前，很快长成了庞然大物。已知最早的蜥脚类恐龙是距今2.1亿年、15吨重的伊森龙。
20世纪90年代，贾尼斯的研究发现，蜥脚类恐龙身躯庞大的一个重要因素是其独一无二的繁殖方式。同所有的恐龙一样，蜥脚类恐龙也下蛋。贾尼斯解释说：“哺乳动物体型越大，后代就越少。但是，大型恐龙可以同时拥有许多蛋和幼仔。虽然恐龙体型在不断增长，可幼仔的数量并没有减少。”
类似年轮的生长线
大象每四年产下一头幼仔，而在同一时间段，恐龙可以下数百个蛋。这样一来，蜥脚类恐龙就可以消除因其身躯庞大带来的一个危险。数量是蜥脚类恐龙在面临危机时，相比于大型哺乳动物具有更快反弹的潜力。支持贾尼斯这一论断的证据来自于对恐龙蛋化石的研究。蜥脚类恐龙留下了令人吃惊的恐龙蛋和窝的详细记录，有时里面还有保存完好的胚胎。恐龙蛋一般有鸵鸟蛋大小，一窝八个蛋。
蜥脚类恐龙巢穴并没有显露出亲代抚育的迹象，这进一步增强了成年蜥脚类恐龙繁殖更多后代的能力。但是，下蛋和缺乏亲代抚育并不能完全解释下蛋和不照顾幼仔的原因。于是，桑德又从其他方面入手欲进一步揭开这个谜团。他发现，身躯庞大似乎可以让蜥脚类恐龙生长速度更快。为了解恐龙增长速度，桑德研究团队利用显微镜对恐龙骨骼进行了检查。
大多数恐龙的骨骼上都有类似树木年轮的生长线。根据桑德最后得出的结论，蜥脚类恐龙的新陈代谢很快，使它们可以相对快速地获得庞大体型。他说：“其他类型的恐龙都没有蜥脚类恐龙这么高地增长速度。”桑德的研究小组对一种重达30吨、名为马门溪龙的亚洲蜥脚类恐龙进行了研究，研究结果表明这种快速地生长可以转化为惊人的体重增加。马门溪龙一年的体重最多可以增加2吨。相比之下，非洲象一年体重不过增加200公斤。
与鸟类一样复杂的肺泡
生长速度快当然有很多好处，可一旦动物拥有庞大身躯，它们如何应对身体和生活方式的需要？蜥脚类恐龙全都符合相同的基本身体构造：脖子长，脑袋小，庞大的体型如酒桶一般，腿部粗壮结实。桑德及其他研究人员认为，蜥脚类恐龙独特的身体结构是其具有庞大身躯的重要原因。
20世纪80年代，芬兰赫尔辛基大学的杰伊·霍坎南揭开了这个问题——如何支撑和移动庞大身躯的谜底。通过分析大型动物的骨骼和肌肉力量，霍坎南发现，即便是体型最大的蜥脚类恐龙，它们的躯体也远未达到理论上限。他说：“腕龙的体型起码是别的恐龙的好几倍，但仍在陆地上行走。”所以，尽管大型蜥脚类恐龙笨重不灵活，但这一缺陷并没有抑制它们向更大的身躯发展。
一个相关问题是大型蜥脚类恐龙如何获得足够的氧气。2003年，美国俄克拉何马州萨姆诺贝尔自然历史博物馆的马休·威德尔破解了这一谜团。威德尔发现，蜥脚类恐龙的肺部像鸟类一样。鸟类的呼吸效率远远超过哺乳动物。蜥脚类恐龙吸气时，空气充满肺部和体内的肺泡。也就是说，蜥脚类恐龙肺部的新鲜空气会不停流动，每次呼吸获得的氧气量是哺乳动物的2.5倍。威德尔说：“蜥脚类恐龙拥有一套肺泡系统，且它们同鸟类的肺泡一样复杂。”
知识小贴士：地质年代
地质年代是指地球上各种地质事件发生的时代。它包含两方面含义：
其一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代（元古代在中国含有1个震旦纪），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共7个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪；新生代只有第三纪、第四纪两个纪。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。
其二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术，称为同位素地质年龄或绝对地质年代。越是老的岩石，地108层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前，结束于距今多少年前，这样便可计算出共延续多少年。例如，中生代始于距今2.3亿年前，止于6700万年前，延续1.2亿年。
相对地质年代与绝对地质年代相结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。从两者的含义来看，相对地质年代与绝对地质年代各有优势，相互补充。
按地层的年龄将地球的年龄划分成一些单位，这样可便于人们进行地球和生命演化的表述。人们习惯于以生物的情况来划分，这样就把整个46亿年划成两个大的单元，那些看不到或者很难见到生物的时代被称做隐生宙，而将可看到一定量生命以后的时代称做是显生宙。隐生宙的上限为地球的起源，其下限年代却不是一个绝对准确的数字，一般说来可推至6亿年前，也有推至5.7亿年前的。从6亿或5.7亿年以后到现在就被称做是显生宙。
绝对地质年代指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。
在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有估计的成分。诸如采用季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法等，利用这些方法，不同的学者会得到的不同的结果，和地球的实际年龄也有很大差别。目前较常见也较准确的测年方法是放射性同位素法。根据所测定地质体的情况和放射性同位素的不同半衰期选用合适的方法可以获得比较理想的结果。利用放射性同位素所获得的地球上最大的岩石年龄为45亿年，月岩年龄46亿年-47亿年，陨石年龄在46亿年-47亿年之间。因此，地球的年龄应在46亿年以上。
