文 | 《中國科學(xué)報(bào)》記者 沈春蕾
(資料圖)
三疊紀(jì)末（約2億年前）生物大滅絕事件是地質(zhì)歷史上五大生物集群滅絕事件之一。但恐龍卻幸運(yùn)地避過了這一劫難，并稱霸侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)世界。
那么，造成三疊紀(jì)末陸地生物大滅絕的原因是什么？恐龍為什么能在這場(chǎng)天災(zāi)中得以生存，并于災(zāi)后迅速發(fā)展呢？
與我們印象中恐龍“光禿禿”的外表不同，最新研究發(fā)現(xiàn)，恐龍?zhí)焐陀杏鹈?。這些羽毛具有保溫功能，讓恐龍可以適應(yīng)極地寒冷的氣候，躲過了三疊紀(jì)末火山冬天，并迅速占據(jù)侏羅紀(jì)生態(tài)主位。這一成果由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡(jiǎn)稱南京古生物所）與美國哥倫比亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作完成，7月2日發(fā)表于Science Advances。
在“北極”發(fā)現(xiàn)恐龍腳印化石
一切起源于一批“不合時(shí)宜”的恐龍腳印化石。
晚三疊世（2.3億～2億年前）至早侏羅世早期是地球歷史上典型的溫室時(shí)期，地球兩極不存在冰川，森林覆蓋一直到達(dá)當(dāng)時(shí)的潘吉亞大陸南北兩極。
在這項(xiàng)研究中，科研團(tuán)隊(duì)不僅將這一時(shí)期準(zhǔn)噶爾盆地的古緯度，由先前通常認(rèn)為的北緯40度左右重新校正至約北緯71度，并且首次在深湖相泥巖中發(fā)現(xiàn)了冰筏沉積。
準(zhǔn)噶爾盆地保存冰伐沉積和恐龍腳印的湖相地層（南京古生物供圖）
論文作者之一、南京古生物所助理研究員房亞男告訴《中國科學(xué)報(bào)》，冰筏沉積的發(fā)現(xiàn)指示，即使在兩極無冰川的溫室地球時(shí)期，極地也存在氣溫低于零度的季節(jié)性結(jié)冰。
“特別巧合的是，在準(zhǔn)噶爾盆地晚三疊世至早侏羅世湖沼相泥巖中，我們也發(fā)現(xiàn)了保存精美的恐龍腳印化石。這表明晚三疊世至早侏羅世恐龍生活于極地地區(qū)，并適應(yīng)極地季節(jié)性的嚴(yán)寒氣候。”房亞男說。
恐龍腳?。暇┕派锕﹫D）
恐龍?zhí)焐杏鹈?，不怕?/strong>
為什么恐龍能夠抵御嚴(yán)寒存活下來呢？
論文通訊作者、南京古生物所研究員沙金庚介紹：“我們根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育支架法推斷，恐龍?zhí)焐哂杏鹈沁@些羽毛明顯不是用于飛翔的。此外，恐龍的羽毛結(jié)構(gòu)和可以飛行的翼龍的羽毛結(jié)構(gòu)相似，我們進(jìn)而可以推斷整個(gè)鳥跎類都天生具有羽毛。”
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些原始的羽毛最可能的用途是用于恐龍的保溫。這一點(diǎn)或許可以解釋不同種類的恐龍?jiān)诓煌暥鹊姆植紖^(qū)別。
沙金庚說：“在三疊紀(jì)末，我們發(fā)現(xiàn)低緯度地區(qū)以食草和食肉性的擬鱷亞目（大型初龍）為主，缺少食草性的恐龍。”
與之相對(duì)的是，在中、高緯度地區(qū)，食草性的擬鱷亞目明顯少于食草性的恐龍。
對(duì)此，沙金庚解釋道，具有保溫功能的原始羽毛確保了食草性恐龍能夠抵御中、高緯度的冷冬，進(jìn)而獨(dú)享中、高緯度豐富且穩(wěn)定的植物資源。而沒有羽毛保溫的擬鱷亞目因無法抵御中、高緯度的冷冬而無法生存。
晚三疊世準(zhǔn)噶爾盆地古地理位置及恐龍分布圖（南京古生物所供圖）
陸地生物大滅絕，恐龍稱霸
三疊紀(jì)末生物大滅絕事件的主要原因是中央大西洋超級(jí)火成巖省的噴發(fā)。
超級(jí)火山噴發(fā)釋放的大量二氧化碳導(dǎo)致的全球升溫、海洋酸化和缺氧等，一直被認(rèn)為是造成海洋生物滅絕的原因。而“保溫”為什么成為了恐龍幸存的秘訣？
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，超級(jí)火山噴發(fā)首先造成的火山冬天，是陸地生物滅絕的首要因素。
什么是火山冬天？
沙金庚解釋道，火山冬天是指由于火山噴發(fā)釋放的大量火山灰和氣溶膠等阻擋日照輻射，從而造成地球表面溫度驟降?；鹕蕉斐掷m(xù)時(shí)間較短，一般為幾年到幾十年間，很難直接記錄于沉積物中。
“數(shù)值模擬可以證明，三疊紀(jì)末中央大西洋超級(jí)火成巖省的噴發(fā)造成了嚴(yán)重的火山冬天。”沙金庚告訴《中國科學(xué)報(bào)》。
“如果是升溫，陸地生物會(huì)由低緯度遷移至高緯度。然而三疊紀(jì)末生物大滅絕事件后，陸地四足動(dòng)物包括恐龍卻由高緯度遷移至低緯度，原本低緯度地區(qū)的擬鱷類恐龍滅絕了。”沙金庚表示，“在此基礎(chǔ)上，我們推斷是火山冬天的‘冷’造成了陸地生物大滅絕，而非傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為的‘熱’。”
此時(shí)，具有能保溫功能的羽毛、且早已適應(yīng)極地嚴(yán)寒的恐龍，幸運(yùn)地存活了下來。
恐龍嘴里叼著一個(gè)基干哺乳動(dòng)物，背景是中央大西洋超級(jí)火成巖省在潘吉亞大陸赤道地區(qū)的噴發(fā)，赤道地區(qū)因火山冬天下起鵝毛大雪（Larry Felder繪制）
之后的故事，科學(xué)家都已經(jīng)知道了。
在三疊紀(jì)末生物大滅絕事件后，恐龍?bào)w積迅速增加，地理分布范圍迅速擴(kuò)張。比如，蜥腳類恐龍從晚三疊世的中、高緯度地區(qū)擴(kuò)張到低緯度地區(qū)，鳥臀目恐龍首次出現(xiàn)，獸腳類恐龍的體積增加了近20%，恐龍總數(shù)量增加了近一倍。
從此，恐龍開啟了長達(dá)1.3億年的地球陸地霸主時(shí)代。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1126/sciadv.abo6342
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