史前生物的形态多种多样。从38亿年前到大约公元前3500年人类开始保留文字纪录以前,其生物形态涵盖了从海洋中类似细菌的细胞生物,到藻类与原生生物,以及较为复杂的真核多细胞生物,如真菌、植物、软体动物、昆虫与脊椎动物等。 在海洋生物方面,4.7亿年前的奥陶纪有体长可达9米的房角石,它是鹦鹉螺的一种,也是当时深海中的顶级掠食者;4亿年前的盾皮鱼中的恐鱼,身长可达12米以上,嘴张开时有1米多宽,咬合力达612千克;2300万年前出现的巨齿鲨体长可达14米甚至20米,体重超70吨,咬合力巨大能轻松咬碎鲸鱼头骨。还有如罗德侯鲸,它是鲸亚目下较为知名的动物,长着短小四肢且四肢尾端布有蹼,是从陆地向海洋迁移演化的生物中间形态;广翅鲎看起来像蝎子和鳄鱼的结合体,其中的巨型古广翅鲎体型巨大,是人类发现的最大节肢动物;南翼龙下颚长有千余根如鬃毛般突起的须齿。 在陆地生物方面,2.52亿年前出现的丽齿兽是第一种长出犬齿的动物,体型最大超2.5米,是恐龙出现之前陆地上强大的掠食者;而恐龙中的雷龙高约20米,身长超40米,体重可达77吨,霸王龙身长能达13米,肩高约5米,平均体重约9吨,综合咬合力超8163千克;300万年到1万年前的剑齿虎长有两颗特别长的犬齿,犬齿能长到36厘米,体长2.7米,体重在200到400公斤之间。 在空中生物方面,8400万年前出现的风神翼龙翼展在11米左右,平均体重250公斤,主要捕食小型恐龙和哺乳动物;2500万年前的桑氏伪齿鸟翼展在6.1米到7.4米之间,是一种海鸟,能在空中翱翔数公里不扇动翅膀。 还有一些奇特的生物,如铲齿象外形与现代大象相近,但鼻子是扁平的突起,像加长版鸭的吻喙;另外有少数史前生物至今依然存在,例如腔棘鱼、鲨鱼等,而大多数曾经出现的生物(约99%)已经灭绝,只留下遗骸、脚印或其他化石。
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