Динозавры, делящиеся на два отряда, Saurischia и Ornithischia, занимали доминирующее положение среди наземных животных на всём протяжении мезозоя. За эту эру возникло большое разнообразие форм, о чем свидетельствует разделение динозавров на 25 семейств и 218 родов (Colbert, 1961*). По своим размерам эти формы варьировали от мелких до таких гигантов, как бронтозавр и тираннозавр, а по типу питания — от травоядных до хищников. Динозавры были распространены по всему земному шару и доминировали на суше в течение более чем 100 млн. лет.
Затем в позднем мелу вся группа динозавров исчезла из палеонтологической летописи. Вымирание произошло за относительно короткий, по геологическим масштабам времени, период, но всё же исчезновение различных форм было разделено промежутками в сотни тысяч и миллионы лет (Colbert, 1961; Simpson, 1968; Simpson, Beck, 1965; Van Valen, Sloan, 1977; Sloan et al., 1986*). Возможно, что некоторые динозавры дожили до раннего палеоцена (Sloan et al., 1986*).
По вопросу о причинах вымирания динозавров существуют различные мнения. Согласно одной школе, этой причиной было изменение климата; её мы обсудим ниже. Другая школа выдвигает на первый план биотические факторы, такие, как истребление млекопитающими яиц динозавров, конкуренция со стороны млекопитающих, чрезмерное уничтожение растительности динозаврами и заболевания. Третья школа постулирует физическую катастрофу в масштабах всего земного шара; этот вопрос мы обсудим позднее.
Ван Вален и Слоан (Van Valen, Sloan, 1977*) изучали последовательную смену ископаемых организмов в Хелл-Крик-Филд (Монтана) в интервале от позднего мела до палеоцена. Это непрерывная последовательность наземных растений и животных, в которой нет разрывов. Более древняя меловая флора была субтропической; флора палеоцена соответствовала растительности умеренного пояса и содержала листопадные двудольные и папоротники. Такая растительность, характерная для умеренного пояса, пришла с более далекого севера, включилась в местную флору и вытеснила прежнюю субтропическую растительность. Этот сдвиг указывает на изменение климата от субтропического до умеренного с холодными зимами.
С субтропической флорой было связано сообщество наземных животных позднего мела, в которое входили многочисленные динозавры, другие рептилии и примитивные млекопитающие, в том числе сумчатые. Эту фауну в раннем палеоцене заменило другое сообщество животных, содержавшее примитивных плацентарных млекопитающих и некоторых рептилий, но не динозавров. Семь видов динозавров, принадлежавших к прежнему сообществу, сохранились в течение переходного периода, но постепенно встречались всё реже и реже и наконец исчезли. Исчезновение динозавров в Хелл-Криж-Филд происходило медленно и постепенно, на протяжении нескольких миллионов лет, но в последние 300 000 лет процесс этот ускорился (Van Valen, Sloan, 1977; Sloan et al., 1986*).
Изложенные здесь данные указывают на то, что главной причиной вымирания динозавров в Монтане было наступление нового климата с холодными зимами и связанная с этим растительность, характерная для умеренного пояса. Кроме того, возможно, что вновь появившиеся плацентарные млекопитающие оказались в условиях нового климата и растительности более конкурентоспособными, чем динозавры (Van Valen, Sloan et al., 1977; Sloan et al., 1986*).
Разные авторы подчёркивали роль климата, и в особенности смены ровного климата относительно неустойчивым, как главную причину вымирания динозавров в масштабе всего земного шара (Axelrod, Bailey, 1968; Spotilla et al., 1973; Benton, 1979; Hallam, 1987*). Ровный теплый климат преобладал на протяжении большей части мезозоя, и эволюция динозавров протекала в таких климатических условиях примерно 130 млн. лет. Во второй половине мелового периода произошло изменение в сторону ещё менее ровного континентального климата с ещё более резкими колебаниями температуры.
Динозавры были, вероятно, эктотермными (Benton, 1979*), а не гомойотермньми животными, как полагал Бэккер (Bakker, 1975*) без достаточных к тому оснований. В теплом климате эктотермность была бы успешной стратегией. Однако в условиях континентального климата с очень резкими различиями в крайних температурах, эктотермная рептилия должна была испытывать температурные стрессы (Spotilla et al., 1973; Benton, 1979*).
Некоторые группы рептилий мелового периода могли избегать воздействия крайне низких или крайне высоких температур, забираясь в норы или впадая в спячку (ящерицы, змеи), другие — погружаясь в воду (черепахи), а третьи — обитая в тропических или субтропических реках (крокодилы); таким образом они дожили до современной эпохи. Но наземные динозавры не могли прибегнуть к таким способам (Axelrod, Bailey, 1968*).
