В позднем мелу сложная экосистема, в которую входили динозавры, включала также цветковые растения, многие типы насекомых, ящериц, змей, черепах, крокодилов, а также летающих рептилий и птиц. В ней присутствовали и очень мелкие млекопитающие. С окончанием мелового периода вымирание динозавров резко изменило эту динамичную биоту.

Что касается динозавров, остаются нерешенными два особенно интересных вопроса. Почему столь многие их линии развивались в сторону увеличения размеров, и от чего добившиеся такого явного успеха формы вымерли. В обоих случаях можно сделать лишь некоторые предположения. Многие группы животных в ходе своей эволюции имели тенденцию к увеличению размеров. В общем, крупные размеры особей в популяции дают им преимущества перед остальными в смысле защиты от врагов, добывания корма, спаривания и т.д. Однако в эволюции динозавров такая тенденция привела к явным излишествам. Не вполне понятно, отчего так получилось. Вероятно, сыграли свою роль устойчивая температура и обилие растительного корма. За увеличением размеров фитофагов почти наверняка последовало укрупнение питавшихся ими хищников. Межвидовая и внутривидовая конкуренция и естественный отбор привели к своего рода порочному кругу, точнее, спирали, ведущей к гигантизму. Конечно, он присущ не только динозаврам и возникал также у рыб, морских рептилий, летающих ящеров и млекопитающих, среди которых появились, в частности, огромные киты.

Неясными остаются причины вымирания динозавров. В конце мезозоя изменились физические условия среды. Вероятно, они стали для динозавров менее благоприятными, чем ранее. Однако в прежние эпохи эти ящеры переживали гораздо более значительные смены условий, и некоторые относительно неспециализированные их формы были в состоянии адаптироваться к экологическим сдвигам такого масштаба, какой отражен в геологической летописи конца мелового периода.

К тому же важно учесть, что вымерли не только динозавры. Окончания мела не пережили некоторые другие наземные животные, ряд пресноводных и морских рыб, а также морские рептилии - плезиозавры и мозазавры. Вымирание, или серьезное сокращение разнообразия и численности, постигло также определенные группы морских беспозвоночных. Нет сомнений, что эволюционный упадок всех этих организмов каким-то образом обусловлен внешними событиями.

В большинстве современных исследований непосредственной причиной вымирания динозавров считается глобальная катастрофа. Интенсивно изучаются климатические последствия, к которым могло привести столкновение Земли с кометой или огромным астероидом. Во многих местах планеты на границе между меловыми и третичными породами залегает тонкий слой глины с намного превышающим норму содержанием редких металлов, включая иридий. Многие полагают, что такая высокая их концентрация при столь широком распространении может быть обусловлена только столкновением с космическим телом, например с гигантским метеоритом, планетоидом или кометой. Тектонические свидетельства колоссальной силы удара в конце мела недавно обнаружены в области Карибского бассейна. Однако другие ученые считают, что вымирание могло наступить в результате интенсивной вулканической деятельности, которая также зафиксирована геологической летописью в самом конце мелового периода.

Вместе с тем, даже если земная среда обитания действительно быстро изменилась вследствие одного или серии мощных катаклизмов, вопрос о влиянии этих экологических сдвигов на динозавров остается открытым. В конце мела быстро исчезли аммониты, процветавшая в мезозое группа головоногих моллюсков. В это же время резко изменились одноклеточные морские организмы фораминиферы. Однако к тому моменту уже произошло постепенное сокращение разнообразия и численности динозавров. Если тогда и и наступила глобальная катастрофа, это могло послужить причиной исчезновения лишь последних представителей их некогда могучего племени, если только оно не угасло еще раньше.

Таким образом, вполне вероятно, что в основе вымирания динозавров, как и других массовых вымираний, происходивших в истории Земли, лежит сложный комплекс эволюционных преобразований растительного и животного мира, а также физических событий, связанных с изменениями площади и очертаний суши и моря, горообразовательными процессами, распределением температур, ветров и океанических течений.