地球大气的氧气比例从来没到过 55%，地球大气氧含量最高的时期是石炭纪末到二叠纪初，达到了 35%，这时恐龙还没出现，恰恰相反，恐龙的祖先主龙类崛起自含氧量下跌到 12%的二叠纪大灭绝时期。

（下图为地球不同时期大气氧含量变化情况）

现在的大气含氧量是 21%，而二叠纪大灭绝时期仅为 12%，当时超过 96%的物种灭绝，而和很多人想象的相反，恐龙的祖先就是在低氧环境中脱颖而出迅速崛起，在随后到来的中生代中统治了地球。究其原因是因为恐龙的祖先进化出了极其高效的呼吸系统，而这种呼吸系统今天我们还能在恐龙的后代——鸟类中看到。

鸟类呼吸系统的被称为双重呼吸，即肺不再储存空气，而是专门行使气体交换的功能。吸气的时候，吸入的新鲜空气有一半会直接进入后部气囊，另一半则经由肺部进入前部气囊。呼气的时候，后部气囊的新鲜空气会在肺部进行气体交换之后排出，而前部气囊的废气则不经过肺部直接排出体外。

这样一来，鸟类无论是吸气还是呼气，肺部始终有新鲜空气流过，气体交换的效率就大大提高了。

而哺乳动物和其他动物实际上只有吸气的时候才有新鲜空气流过肺部，而且一次呼气不可能排空肺内所有气体，因此还有无效腔的问题。

以迷惑龙为例，如果迷惑龙的呼吸系统类似现代爬行类，其肺容积将低于无效腔，它将无法呼吸。如果迷惑龙的呼吸系统类似哺乳类，肺容积为 225 升，无效腔为 184 升，每次呼吸仅能吸入 41 升的新鲜空气。若具有鸟类的呼吸系统，迷惑龙只需要约 600 升的肺活量，哺乳类的呼吸系统要达到相同水平需要 2950 升的肺活量。

而化石证据也表明恐龙实际上和鸟类一样拥有气囊。

（注：此图为动图，网页播放不了可以打开查看）

事实上二叠纪大灭绝中幸存下来的主龙把这种高效的呼吸方式遗传给了它的每一个后代，不只恐龙和鸟类，研究表明现存的鳄鱼也具有双重呼吸的能力。(见Unidirectional airflow in the lungs of alligators)

体型真正最容易受氧气含量是昆虫，昆虫的呼吸方式为气管式呼吸，并不使用血液转运氧气，而是用气管把外界空气直接连通到身体各部分，这种方式的优点和缺点都很明显，优点是空气含氧量肯定高于血液所能携带的氧含量，但缺点是随着气管的长度增加末端氧分压过低会使得最内部的细胞无法呼吸，所以这种呼吸方式只适合微小体型的生物采用，如果空气氧含量上升，那么气管式呼吸的生物自然可以相应变大。

（下图为三种呼吸方式的对比）

最后再总结一下，恐龙本身就是从低氧环境中崛起的，拥有极为高效的呼吸系统，相比氧含量高效的呼吸系统更有可能是大型化的原因。

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看到评论说关于大型化原因的内容写得太少了，现在再补充一下，无论是代谢还是能量积累都只是大型化的实现方式，是大是小的原因归根结底取决于环境选择以及占据了什么样的生态位。

由大变小，又由小变大的北美郊狼就是一个很好的例子。

史前时代的北美郊狼（Coyote）曾经拥有令人生畏的体型：更粗的骨架、更宽阔的鼻子、更大的牙齿，以及 1.5 倍于现在的重量。美国加利福利亚与爱达荷州数个地点的化石样本分析表明，从 26000 年前直到上一纪冰河期（大约 11000 年前），郊狼都拥有着粗壮的身躯。上一纪冰河期结束后的短短 1000 年之内，随着骆驼、马以及猛犸这些大型生物从北美大陆消失，郊狼的体型就开始迅速小型化了，变得与现在的后代们相差无几。大型猎物的突然消失极有可能是引发了郊狼体型的快速变小的直接原因。

然而 20 世纪早期大规模的森林砍伐和对狼、山狮的彻底捕猎使得美国东部没有了像样的掠食动物，而靠吃啮齿动物为生的郊狼反而幸存下来，随着环境的恢复郊狼开始大举迁徙，填补了自然的真空。原先在狼和山狮的压制下，郊狼的定位是捕鼠能手，主食是旱獭、野兔、松鼠等小动物，但是随着郊狼填补了灰狼和山狮生态位，开始寻求更大的猎物。90 年代起迁入科纳尼科岛的郊狼开始捕食绵羊，新斯科舍的郊狼甚至杀死了人类。而如今东部郊狼的体格已经明显大于其他地区的同类，俨然成为了新的灰狼。

类似的例子在生物的进化史中一直发生，二叠纪的兽头亚目是生活在丽齿兽亚目阴影下的中小型掠食者，然而维亚兹尼基地区丽齿兽的缺位却导致了兽头亚目出现了一个空前绝后的巨型猎食者——Megawhaitsia Patrichae。

所以说最关键的还是生态位，在食物充足环境良好的情况下，身大力不亏对捕食者和被捕食者都是真理。但是如果适合大型化发展的生存空间已被别人占据了，就不得不转向小型化发展，最终只能进化出了更小的形体结构。