爬行动物时代如何开启于2.5亿年前

很久以前，在恐龙出现之前，曾有过一个兽齿类动物繁盛的时代。这些我们早期祖先是地球上最具生态重要性的动物之一，在古生物学家所称的二叠纪，它们占据了各种食草、食肉和杂食动物的景观。

一场大规模灭绝改变了这一切。

大约在2.52亿年前，剧烈的火山活动引发了地球上的第三次大灭绝。大约70%的已知物种迅速灭绝，包括大多数兽齿类动物。在灾难的余波中，爬行动物的情况更好，鳄鱼、恐龙和其他有鳞生物的早期亲戚分化成各种各样令人惊叹的形状和大小。

现在，古生物学家开始了解爬行动物时代是如何开始的。

大灭绝后的幸存

没有任何物种能够为大灭绝做好准备。这些事件发生的速度通常非常快，以至于极难适应。

但是，在漫长的进化过程中，生物体可以进化出特定的特征，在面临大灭绝的压力时，这些特征可以赋予它们优势。爬行动物就拥有这样的优势。

爬行动物适应火山喷发出的温室气体所造成的“温室世界”的方式，使它们在三叠纪、侏罗纪和白垩纪都取得了生态上的成功。

哈佛大学古生物学家 Tiago Simões 说：“在三叠纪，爬行动物经历了新物种和身体形态的进化大爆发。”

那个时代包括了恐龙的起源、飞行的翼龙、鱼类一样的鱼龙、早期鳄鱼亲戚以及许多其他生物。直到现在，问题一直是为什么。

发表在Science Advances上的新发现，并非来自单一的化石。相反，Simões 和同事们将爬行动物进化的细节——如体型大小和早期爬行动物的进化速度——与史前全球温度数据进行了比较。

此前，古生物学家认为爬行动物之所以超越古代哺乳动物亲戚，是因为二叠纪末的灾难——被认为是地球历史上最大的大灭绝——清除了领域，为任何幸存物种提供了充足的生态空间。

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有人提出，爬行动物只是在三叠纪早期碰巧更快地填补了那个空间。但这更多的是一种模式，而不是这种转变的原因。

Simões 和合著者认为，更可能的情况是，三叠纪早期升高的温度迫使爬行动物以开辟更多进化可能性的方式进行适应。

三叠纪早期，气温飙升。在二叠纪末期，平均海面温度约为80华氏度，就在大灭绝发生之前。

在三叠纪的前1000万年里，平均海面温度达到90华氏度以上，这表明陆地环境的温度也更高。尽管这些变化历时数百万年，但它们仍然给二叠纪的幸存者带来了压力。

生物体必须迁移、适应或灭绝。

古代爬行动物如何改变

Simões 和合著者提出，古代爬行动物至少有三种选择。

一些爬行动物，例如被称为原龙类的长颈类，随着温度升高而变小。体型变小更容易散发过多的体热。水也可能成为另一种避难所。

在大灭绝之前，生活在海洋中的水生爬行动物或将一生都花在水中的生物并不存在。但三叠纪 saw a profusion of different groups – such as the ancestors of shark-like ichthyosaurs and four-paddled plesiosaurs, as well as one-offs such as the turtle-like placodonts – that became increasingly-adapted to life in the water. 出现了大量不同的类群——例如类似鲨鱼的鱼龙和四鳍蛇颈龙的祖先，以及像龟形盾齿龙这样的独特物种——它们越来越适应水生生活。

这些是第一批真正变大的爬行动物，因为水生生活使这些生物能够达到在陆地上尚未可能达到的体型。

最后，古生物学家认为，爬行动物可能从最热的热带栖息地迁移到了更温和的栖息地。

耶鲁大学古生物学家 Dalton Meyer（未参与新研究）说：“三叠纪常被认为是‘怪胎时代’，因为爬行动物经历了非常奇特的形态。”

一些爬行动物，例如包括恐龙和鳄鱼在内的更广泛的家族，随着温度变化而迅速进化。其他爬行动物，如蜥蜴的祖先，变得更小，也没有演变成如此多样化的形态。

Meyer 表示，生物体得以生存和繁盛的原因比以往认识到的更为复杂。