恐龙在中生代结束时大灭绝事件是发生在整个族群仍然处於其多采多姿，繁盛的巅峰期，其整个族群遍存全世界，仍然缺少强而有力的竞争对手。它们似乎在白垩纪结束前演出最绚丽的一场大戏，然后，消逝的无影无踪。这个地史上五大生物灭绝事件之一，真是一个突如其来而且神秘传奇的事件，没有人真正能一探其究竟。许多科学家研究地史上的这一个事件，而提出了各式各样的理论与假说。
在自然界中，生物的灭绝消逝乃持续不停的发生，有些灭绝纯然是肇因於生物性的因素，像是生物种之间彼此为食物，生活空间与其它资源而竞争。但是许多的灭绝，或许可以说大部份的灭绝乃是肇因於物理（自然）环境的改变所致，像是气候的改变，或者由於板块漂移及海水面升降变化而造成的地理的改变。假若地球及其物理（自然）环境过去是恒久稳定而未变的，那麽很可能不会发太多的大规模灭绝事件，因而，演化变异的速率或许也会减缓。
各种不同有关於恐龙大灭绝理论被提出，然而没有一个假说能够被普遍一致性的接受。这些假说基本上可以归纳成两个主流：第一个假说认为恐龙的大灭绝是归因於地球之外的大灾难所影响，像是陨石慧星的撞击（天外火球来袭），或者超级的太阳系燃烧结果，这种理论被称之为＂宇宙灾难说″。这个说法是推测天外火球（慧星或者陨石）穿透大气圈而直接撞击到地球表面，破坏了整个温室效应与生态系。根据这个假说，恐龙的灭绝是快速而完全扫荡式的。前面提到，自然物理环境的扰动对生物灭绝至关紧要。而地球之外宇宙的现象与影响或许间接的改变了气候型态与板块的运作。这种类型的撞击，或许造成大规模的灭绝，使其在撞击瞬间就增加全球气温的急速上升。随之而来的，充满了稀有金属元素的灰烬弥漫大气之中，遮天避日使光合作用停止，也同时阻碍了植物的生长。依赖植物为食的动物将面临饥荒而死亡，影响所及，使生物链上层的肉食性动物面临困境。当然，在撞击瞬间，对动物与植物族群而言都是难以形容的大灾难。
直到最近，这个理论仍然难以获得科学家大力的支持与接受。这个理论必需要致使许多种类生物群体的普遍遭难，同时需要证实灭绝事件是极短暂，瞬间发生的。而那些没有能够越过白垩纪界线存活的生物族群，似乎仍然缺乏有力的数据来证实这个情景。
而另一主流思想是认为仍然强调地球本身因素，而推定恐龙的灭绝事实上是逐渐发生的过程。地质纪录显示了，在白垩纪晚期有许多环境改变徵兆。例如：大陆块漂移裂解；山脉的形成耸立；海水面明显的降落；气候逐渐的变成严寒。而哺乳动物这时候可能变成为恐龙在生态系中强而有力的竞争对手了。
在哺乳动物与爬行动物之间一个重要的差异，是哺乳动物为内温型，能生产自身足够的热量维持其一定的体温；而恐龙（属爬行动物）无法有这种机制，因此是外温型的冷血动物。这就是为什麽任何气温的变冷将对爬行动物造成致命的伤害，而对哺乳动物的影则全然不同。结果，可能在白垩纪结束前，恐龙失去了和哺乳类竞争求生存的能力。一种理论被称之为过度适应理论，意即在经过非常漫长的时程，恐龙生活在相对稳定状态下与环境的互动，导致了几乎全然的适应，因此，伴随了脆弱而易受损伤的生理结构，这显露在非常狭窄的生态环境，局限於某些纬度之内生存的现象。这可是由於器官及机能高度退化所造成的结果。因而，恐龙持续适应於正常生活方式的能力，在碰到中生代晚期条件骤然改变时，它们减弱或者竟至完全失去竞争求生存的能力。所有这些因素，可能直接的或间接的导致恐龙最终在其一亿六千万年的大舞台上谢幕下台。部分内容来自台湾石头城－恐龙拷问室
各种灭绝原因的推测
恐龙是出现于二亿四千五百万年前，并繁荣于六千五百万年前结束之中生代的爬虫类。恐龙在某一时期突然消失，成为地球生物进化史上的一个谜，这个迷至今仍无人能解开。
地球过去的生物，均被记录在化石之中。中生代的地层中，曾发现许多恐龙的化石。其中可以见到大量或呈现各式各样形状的骨骼。但是，在紧接着的新生代地层中，却完全看不到恐龙的化石。由此推知恐龙在中生代时一起灭绝了。
关于恐龙绝种的真正原因，自古以来即众说纷云，但都没有一个一定的论点，因此到目前为止仍旧是一个未解的谜题，在此仅将一些较为人所知的说法分述如下：
1.陨石碰撞说：
距今六千五百万年前，一颗巨大的陨石曾撞击地球，使得君临地球长达一亿数千万年的恐龙绝种。此理论是由加州大学柏克莱分校的路易．阿尔巴列斯博士等四位科学家所提出的。这一颗巨大的陨石，直径大约十公里。因撞击而造成的火山口地形，直径达两百公里。因撞击而产生的能量，若换算成黄色火药，则相当於一百万亿吨（megaton）。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中，以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。
2.彗星碰撞说：
“彗星碰撞说”是以古生物学者—大卫．劳普以及约翰．塞普柯斯基发表的「古生物的绝种是每两千六百万年发生一次」论点为开端而产生的。路易．阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者—查理．谬拉，后来谬拉就认为是由于太阳的伴星复仇女神星的引力，周期性地把彗星推向地球的缘故。
3.造山运动说：
在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸，许多以沼泽为家的恐龙就无法再生活下去。因为气候变化，植物也改变了，食草性的恐龙不能适应新的食物，而相继灭绝。草食性恐龙灭绝，肉食性恐龙也失去了依靠，结果也灭绝了。此一灭绝过程，持续了1,000—2,000万年。到了白垩纪末期，终至在地球上绝迹。
4.气候变动说：
由于大陆移动的结果，海流产生改变，更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡，食物缺乏而导致了恐龙的灭亡。
5.火山喷火说：
因为火山的爆发，二氧化碳大量喷出，造成地球急激的温室效应，使得食物死亡。而且，火山喷火使得盐素大量释出，臭氧层破裂，有害的紫外线照射地球表面，造成生物灭亡。
6.海洋潮退说：
根据巴克的说法，海洋潮退，陆地接壤时，生物彼此相接触，因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠，袋鼠能在欧洲这种岛屿大陆上生存，但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。除了这种吃与被吃的关系以外，还有疾病与寄生虫等的传染问题。
7.温血动物说：
有些人认为恐龙是温血性动物，因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性，体温仍然不高，可能和现生树獭的体温差不多，而要维持这样的体温，也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善，不能充分补给氧，而它们又没有厚毛避免体温丧失，却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方，就是如果体温降到一定的范围之下，就要消耗体能以提高体温，身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体躯，不能进入洞中避寒，所以如果寒冷的日子持续几天，可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。
8.自相残杀说：
有人认为造成恐龙灭绝的真正原因是自相残杀的结果——肉食性恐龙以草食恐龙为食，肉食恐龙增加，草食恐龙自然越来越少，最后终于消失，肉食恐龙因无肉可食，就自相残杀，最后终于同归于尽。
9.压迫学说：
恐龙的数目急增，在植物有限的情况下，造成了草食性恐龙的灭绝，接着靠食用草食性恐龙为生的肉食性恐龙也因为食物的不足而跟着死亡。何以恐龙会在历经了长达约两亿年的生态平衡之后突然增加，为此学说成立的重要关键，也直接地造成了许多学者对恐龙异常增产的原因检讨。
10.哺乳类犯人说：
在中生代后半，已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录，当时的哺乳类体型甚小，数量也十分有限，直到白垩纪的后期，数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性，这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后，即不断取而食之。真的是如此吗？如果哺乳类战胜了恐龙，那么随着哺乳类化石的增加，恐龙的化石应逐渐减少才对，但事实上并没有出现这种化石交替的现象。哺乳类化石真正的增加，是在恐龙的时代终了之后。而且，恐龙的化石是在突然之间消失。因此，恐龙被哺乳类消灭之说是不能成立的。
11.种的老化说：
认为恐龙由于繁荣期间长达一亿数千万年，使得肉体过于巨体化。而且，角和其他骨骼也出现异常发达的现象，因此在生活上产生极大的不便，终于导致绝种。恐龙中最具代表性的雷龙，体长二十五公尺，体重达三十吨，由于体型过于庞大，使动作迟钝而丧失了生活能力。另外，三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达，反而走向自灭之途。不过，并非所有的恐龙体型都如此庞大，也有体长仅一公尺左右的小恐龙。另外，也有骨骼像鹿一般，能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢？而且，异常发达的骨骼等部位，在冷血动物体内，推测能够吸收外界的温度，也能放出体内的热，以调节身体的温度，具有非常有利的功能。由此可知，恐龙曾生存于很长的期间内，因此从很久以前开始，就有不少人对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。
12.生物碱学说：
这种学说认为恐龙所生存的后时期——亦即白垩纪，开始出现显花植物，其中某些种类含有有毒的生物碱，恐龙因大量摄食，引起中毒而死亡。因为，哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物，但是恐龙却没有这种能力。不过，含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期，在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。
除了上述的十二种说法之外，还有“传染病”、“来自宇宙的放射线或超新星的爆炸”、“未乘上诺亚方舟”、“行星x说”、“太阳系振动说”等较鲜为人知的说法，至于哪一个才是最好的说法，全凭各人的想法，并没有一定的对与错，毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开呀！
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