西部內陸海道有魚類和各種大型海洋爬行動物。西部內陸海道是在有史以來最大的海侵事件之一期間形成的,海侵事件是世界海平面上升的地方。這可能是由冰蓋融化引起的,但在這種情況下,冰蓋已經融化,海侵是由海底擴張引起的,海底擴張是一種地下造山現象。這里,海底擴張發生在大西洋,大量新巖石的形成降低了這個盆地的整體容量,使全球海平面上升了數百萬年。西部內陸海道以其海怪骨骼而聞名:摩薩龍、魚龍和蛇頸龍,生活在恐龍時代但后來滅絕的遠古海洋爬行動物在白堊紀末期的滅絕時期。在現代堪薩斯州等地發現的一些摩薩龍化石長達18米(60英尺),代表了有史以來最大的海洋食肉動物。摩薩龍看起來像是有鰭狀肢的巨型海洋鱷魚魚龍化石也在干涸的西部內陸海盆中被發現。魚龍是一種表面上看起來像魚或海豚的海洋爬行動物。迄今為止世界上最大的魚龍化石是由加拿大古生物學家伊麗莎白·尼克爾斯博士從不列顛哥倫比亞省的粉紅山上挖掘出來的。它的長度為23米(75英尺),真的它們有著淚珠狀的形狀,可以在昏暗的水域中捕食。西部內陸海域也有標志性的蛇頸龍,長頸的海洋爬行動物。尼斯湖水怪有時被認為是一種幸存的蛇頸龍,雖然這不太可能。真正的蛇頸龍化石一直在美國中部被挖掘出來,有些物種長達20米(65英尺)。其中一個物種,地中海蜥蜴的脖子比身體長,這是迄今為止發現的蛇頸龍頸部伸展最極端的例子之一,這將使它能夠將頭伸進美味的魚群中去吃零食,而不會因身體的巨大而嚇跑它們。
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