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歷史上，人們認為獸腳亞目與蜥腳形亞目恐龍 ， 和臀形爬行動物之間的關系比鳥臀目恐龍更密切 。然而 ， 《生活科學》此前報道，2017年發表在《自然》雜志上的一項研究，基于對74種恐龍的分析，認為鳥臀目恐龍和獸腳亞目恐龍的關系更近 。
恐龍生活在中生代的大部分時間，這是一個地質時代，從2.52億年前持續到6600萬年前 。中生代包括三疊紀、侏羅紀和白堊紀 。
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恐龍是由三疊紀時期的小型恐龍祖先進化而來的 。當時的氣候惡劣而干燥 ， 恐龍們面對來自類似鱷魚的祖龍的競爭達數千萬年之久，最終在泛大陸開始分裂時占了上風 。當時，火山沿著大陸的裂縫爆發，導致全球變暖和祖龍的大規模滅絕 。
在侏羅紀時期(距今一億一千三百萬到一億四千五百萬年前)，恐龍逐漸占據了統治地位 。有些恐龍體型很大，例如，最早的泰坦巨龍可以追溯到1.6億年前，它重約15噸，身長超過15米 。這一時期的標志性恐龍包括雷龍、腕龍、梁龍和劍龍 。
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梁龍
在白堊紀時期 ， 隨著大陸之間的距離越來越遠，恐龍的統治地位繼續存在 。這一時期的著名恐龍包括霸王龍、三角龍、棘龍和迅猛龍 。記錄上最大的恐龍，包括阿根廷龍，也可以追溯到白堊紀 。白堊紀結束于白堊紀-第三紀(K-Pg)滅絕事件，當時一顆6英里寬(10公里)的小行星與地球相撞，在現在墨西哥的尤卡坦半島上留下了一個直徑超過110英里(180公里)的撞擊坑，該撞擊區被稱為希克蘇魯伯隕石坑 。
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有些恐龍的體型很大，但有些則很小 。有記錄的最小的恐龍是一種現存的鳥類恐龍：來自古巴的蜂鳥，身長5厘米多一點，重不到2克 。據《自然》雜志2019年的一項研究 ， 已經滅絕的非鳥類恐龍中 ， 最小的是來自中國的一種名為長臂龍的蝙蝠狀恐龍，長32厘米，重約306克 。
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根據在2021年脊椎動物古生物學會年會上發表的一項研究表明，最長的恐龍可能是一種侏羅紀蜥腳形亞目恐龍，至少有39米長，最長甚至可能達到42米 。另一個最長恐龍的競爭者是梁龍，根據新墨西哥自然歷史和科學博物館2006年的一項研究，這是一種細長的侏羅紀蜥腳形亞目恐龍，體長可達33米 。
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最高的恐龍可能是長頸龍，這是一種大約1.5億年前生活在侏羅紀晚期的12米高的蜥腳形亞目恐龍 ， 生活在現在的坦桑尼亞 。
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恐龍時代生活著許多令人驚奇的動物，人們時常把這些動物與恐龍相混淆，最常見的錯誤就是把翼龍當作一種恐龍 。翼龍是一種有翼的爬行動物，這意味著它可以算是恐龍的親戚，但不是恐龍 。鱷魚目包括已滅絕的和現存的鱷魚以及它們的近親，鱷魚目生物祖龍也不屬于恐龍 。
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腕龍
【恐龍的簡史 恐龍的簡史】 此外，中生代的海洋中，充滿了海洋生物 ， 包括掠食性爬行動物滄龍、蛇頸龍和魚龍 。然而，這些爬行動物也都不是恐龍 。
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