Nguồn gốc và sự tiến hóa sớm

Khủng long phân nhánh từ tổ tiên của chúng thằn lằn chúa cách ngày nay khoảng 230 triệu năm trước, trong khoảng thời gian củ Thế Tam Điệp giữa đến muộn, gần 20 triệu năm sau sự kiện tuyệt chủng Permi–Trias quét sạch khoảng 95% tất cả các dạng sống trên Trái Đất.[39][40] Định tuổi phóng xạ của các thành hệ chứa hóa thạch từ chi khủng long Eoraptor 231.4 triệu năm tuổi, trùng khớp với thời điểm sự kiên trên. Các nhà cổ sinh vật học nghĩ rằng Eoraptor chia sẻ nhiều đặc điểm với tổ tiên chung của tất cả các loài khủng long;[41] nếu đây là sự thật thì đặc điểm các loài khủng long ban đầu đều là các loài săn mồi nhỏ có hai chân.[42] Việc phát hiện ra các ornithodiran nguyên thủy giống khủng long như Marasuchus và Lagerpeton thuộc địa tầng có tuổi Tam Điệp trung ở Argentina chứng minh cho quan điểm này; phân tích những hóa thạch được phục dựng lại cho thấy rằng những động vật này thực sự là các loài săn mồi nhỏ có hai chân. Khủng long có thể xuất hiện sớm cách nay khoảng 243 triệu năm từ các mảnh còn sót lại củ chi Nyasasaurus trong thời kỳ trên, những mảnh này quá nát để có thể nói rằng chính là khủng long hoặc có quan hệ họ hàng rất gần với khủng long.[43]

Khi khủng long lần đầu tiên xuất hiện, chúng chưa phải là loài động vật có xương sống chiếm ưu thế. Các lục địa lúc đó bị chiếm lĩnh bởi nhiều loài thằn lằn chúa và Cung thú như aetosauria, cynodontia, ornithosuchidae, rauisuchia, và rhynchosauria. Hầu hết các loài này đã tuyệt chủng trong kỷ Tam Điệp thuộc một trong 2 làn sóng tuyệt chủng. Lần đầu tiên, vào khoảng ranh giới giữa các tầng động vật Carnian và Norian (khoảng 215 triệu năm trước), nhánh gốc của archosauromorpha, bao gồm protorosaurs tuyệt chủng. Tiếp theo đó là giai đoạn tuyệt chủng Trias-Jura (khoảng 200 triệu năm trước), chứng kiến sự kết thúc của hầu hết các nhóm thằn lằn chúa thời kỳ đầu như aetosauria, ornithosuchidae, phytosauria, và rauisuchia. Sự mất mát này để lại một hệ động vật trên cạn gồm crocodylomorpha, khủng long, thú, pterosauria, và rùa.[15] Dòng dõi mới của khủng long ban đầu đa dạng hóa qua các tầng động vật Carnian và Norian trong kỷ Trias bằng cách chiếm các hốc sinh thái của các nhóm đã tuyệt chủng.

Tiến hóa và cổ địa lí học

Sự tiến hóa của khủng long hậu kỷ Tam Điệp kèm theo những thay đổi của thảm thực vật và vị trí của các lục địa. Vào cuối kỷ Tam Điệp và đầu kỷ Jura sớm, các lục địa được kết nối với nhau thành một lục địa Pangea duy nhất, và hệ động thực vật của thế giới chủ yếu bao gồm các loài ăn thịt coelophysoidea và các loài ăn cỏ sauropodomorph sớm.[53] Thực vật hạt trần (đặc biệt là cây lá kim), một nguồn thức ăn tiềm năng, phát triển trong thế Tam Điệp muộn. Các sauropodomorph sớm không có cơ chế tinh vi để nghiền thức ăn trong miệng, và do đó phải sử dụng phương pháp khác để băm nhỏ thức ăn xa hơn theo đường tiêu hóa.[54] Sự đồng nhất tổng quát của các loài khủng long vẫn tiếp tục trong kỷ Jura giữa và muộn, các địa phương hầu hết đều có động vật ăn thịt lớn bao gồm khủng long đầu gồ, đại long và Carnosauria và động vật ăn cỏ bao gồm các loài khủng long hông chim ăn cỏ khủng long phiến sừng và khủng long chân thằn lằn lớn. Ví dụ bao gồm thành hệ Morrison tại Bắc Mỹ và các thềm Tendaguru của Tanzania. Khủng long ở Trung Quốc có một số khác biệt, với các loài khủng long chân thú sinraptorid chuyên biệt và các loài khủng long cổ dài khác thường như Mamenchisaurus.[43] Khủng long bọc giáp và khủng long chân chim cũng trở nên phổ biến hơn, trong khi các chuẩn bản long (tổ tiên khủng long chân thằn lằn) tuyệt chủng. Cây lá kim và pteridophyte là những cây phổ biến nhất. Khủng long chân thằn lằn, giống như chuẩn bản long trước đây, không nghiền lá cây cỏ bằng miệng, các loài khủng long hông chim bấy giờ đã phát triển các phương tiện khác nhau để xử lý thức ăn trong miệng, bao gồm các cơ quan giống như má để giữ thức ăn trong mồm và các chuyển động hàm thích hợp để nghiền thức ăn.[44] Một sự kiện tiến hóa đáng chú ý khác trong kỷ Jura là sự xuất hiện của những loài chim thực sự, có nguồn gốc từ nhánh khủng long đuôi rỗng maniraptora.

Vào đầu kỷ Phấn trắng và sự chia cắt liên tục của Pangea, khủng long đã trở nên đa dạng hơn bao giờ hết. Phần sớm nhất của thời đại này đã chứng kiến ​​sự mở rộng của các khủng long vận giáp, iguanodontia và brachiosaurid tại châu Âu, Bắc Mỹ và phía bắc châu Phi. Những loài này sau đó đã được bổ sung hoặc thay thế ở châu Phi bằng các khủng long chân thú như các đại long xương gai và dị long răng cá mập lớn, và các khủng long chân thằn lằn như họ Rebbachisauridae và nhóm Titanosauria, cũng được tìm thấy ở Nam Mỹ. Ở châu Á, khủng long đuôi rỗng maniraptora như các khủng long chạy nhanh, các điểu long răng khía và các oviraptorosauria đã trở thành những loài khủng long chân thú phổ biến, và các khủng long vận giáp và khủng long mặt sừng sớm như Psittacosaurus trở thành các động vật ăn cỏ quan trọng. Trong khi đó, Úc là nơi cư trú của một số loài khủng long vận giáp cơ bản, họ Hypsilophodont và các iguanodontia.[43] Các khủng long phiến sừng dường như đã tuyệt chủng vào một thời điểm nào đó trong kỷ Phấn trắng sớm hoặc Phấn trắng muộn sớm. Một thay đổi lớn trong kỷ Phấn trắng sớm, sẽ được khuếch đại vào cuối kỷ Phấn trắng, là sự tiến hóa của thực vật có hoa. Đồng thời, một số nhóm động vật ăn cỏ khủng long đã phát triển những cách tinh vi hơn để tiêu hóa thức ăn. Những khủng long đầu giáp đã phát triển một phương pháp cắt lát với những chiếc răng xếp chồng lên nhau trong một khối răng, và những loài iguanodontia phát triển một phương pháp mài bằng khối răng, được nâng cấp ở các khủng long mỏ vịt.[44] Một số loài khủng long chân thằn lằn cũng tiến hóa khối răng, được minh họa tốt nhất bởi loài Nigersaurus. [46]

Có ba hệ động vật khủng long nói chung vào cuối kỷ Phấn trắng. Ở các lục địa phía bắc của Bắc Mỹ và Châu Á, các loài chân thú chính là các bạo long và nhiều loại maniraptora nhỏ khác nhau, với các loài động vật ăn cỏ chủ yếu là khủng long hông chim gồm mỏ vịt, mặt sừng, vận giáp và đầu dày. Ở các lục địa phía nam từng tạo nên lục địa Gondwana đang bị chia tách, các abelisaurid là loài khủng long chân thú phổ biến và các loài khủng long titanosauria là động vật ăn cỏ phổ biến. Cuối cùng, ở châu Âu, khủng long chạy nhanh, rhabdodontid, giáp long xương kết, và loài khủng long chân thú titanosauria là phổ biến.[43] Thực vật có hoa phát xạ tiến hóa cao,[44] với những đám cỏ đầu tiên xuất hiện vào cuối kỷ Phấn trắng.[47] Hadrosaurid nghiền thức ăn và ceratopsia cắt thực vật trở nên vô cùng đa dạng trên khắp Bắc Mỹ và Châu Á. Những khủng long chân thú cũng phát tỏa ra như động vật ăn cỏ hoặc động vật ăn tạp, với các loài therizinosauria và ornithomimosauria trở nên phổ biến.[44]

Sự kiện tuyệt chủng Paleogene Cretaceous, xảy ra khoảng 66 triệu năm trước vào cuối kỷ Phấn trắng, gây ra sự tuyệt chủng của tất cả các nhóm khủng long ngoại trừ các loài chim neornithine. Một số nhóm Hai cung thú khác, chẳng hạn như cá sấu, sebecosuchia, rùa, thằn lằn, rắn, sphenodontia, và choristodera, cũng sống sót sau sự kiện này. [48]

Các dòng dõi còn sót lại của các loài chim neornithine, bao gồm tổ tiên của các loài ratite (các loài chim lớn không bay), điểu cầm hiện đại, và một loạt các loài chim nước, đa dạng hóa nhanh chóng vào đầu kỷ Cổ Cận, chiếm các hốc sinh thái bị bỏ trống bởi sự tuyệt chủng của loài khủng long đại Trung Sinh ví dụ như các enantiornithine sống trên cây, hesperornithes thủy sinh, và thậm chí thay thế cả các loài khủng long chân thú trên cạn lớn (dưới dạng Gastornis, eogruiid, Bathornithid, ratite, geranoidid, mihirung và "chim khủng bố"). Người ta thường viện dẫn rằng các động vật có vú cạnh tranh với các neornithine để thống trị các hốc sinh thái trên cạn nhưng nhiều nhóm trong số này cùng tồn tại ôn hòa với các động vật có vú phong phú trong hầu hết đại Tân Sinh.[49] Những con chim khủng bố và Bathornithid chiếm các hốc ăn thịt cùng với các động vật có vú ăn thịt, [50][51] và rattie vẫn khá thành công trong vai trò là động vật ăn cỏ cỡ trung bình; eogruiid tương tự kéo dài từ thế Thủy Tân đến thế Thượng Tân, chỉ bị tuyệt chủng rất gần đây sau hơn 20 triệu năm cùng tồn tại với nhiều nhóm động vật có vú.[52]