华盛顿 [美国],7 月 4 日(ANI):一项关于古代大规模灭绝的新研究表明,早期恐龙在很大程度上被降级的古代高纬度地区经常结冰,而这些生物显然适应了它们后来占主导地位的关键。

我们知道,在恐龙灭绝之前的三叠纪和随后的侏罗纪开始了恐龙时代,世界普遍炎热潮湿。然而,一项新的研究颠覆了嗜热恐龙的想法:它提供了第一个物理证据,证明三叠纪恐龙物种——当时是一个主要被归入极地地区的小群体——经常在那里忍受寒冷的条件。明显的指标:恐龙脚印以及只有冰才能沉积的奇怪岩石碎片。该研究的作者说,在灭绝期间,两极已经发生的寒流蔓延到低纬度地区,杀死了冷血爬行动物。已经适应的恐龙在进化瓶颈中幸存下来并扩散开来。剩下的就是古代历史了。

哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地质学家、该研究的主要作者保罗奥尔森说:“在三叠纪期间,恐龙一直都在人们的视线范围内。” “他们最终统治的关键非常简单。它们基本上是适应寒冷的动物。当到处都变冷时,它们已经准备好了,而其他动物还没有。”

这项研究基于最近在中国西北部准噶尔盆地偏远沙漠中的发掘,刚刚发表在《科学进展》杂志上。

恐龙被认为在大约 2.31 亿年前的三叠纪时期首次出现在温带南纬地区,当时地球上的大部分土地都连接在一起,形成了一个巨大的大陆,地质学家称之为 Pangaea。他们在大约 2.14 亿年前到达了遥远的北方。在 2.02 亿年的大灭绝之前,介于两者之间的更广阔的热带和亚热带地区以爬行动物为主,包括鳄鱼的亲属和其他可怕的生物。

在三叠纪和侏罗纪的大部分时间里,大气中的二氧化碳浓度在百万分之 2000 或以上——是今天水平的五倍——所以温度一定很高。那时还没有极地冰盖的证据,并且挖掘表明,落叶林生长在极地地区。然而,一些气候模型表明,高纬度地区有时很冷;即使有这么多的二氧化碳,它们一年中大部分时间也很少受到阳光照射,而且温度至少会季节性下降。但直到现在,还没有人拿出任何物证证明他们冻僵了。

三叠纪末期,大约一百万年的短暂地质时期见证了地球上超过四分之三的陆地和海洋物种灭绝,包括带壳生物、珊瑚和所有大型爬行动物。一些生活在洞穴中的动物,比如海龟,和一些早期的哺乳动物一样,都能挺过来。目前尚不清楚究竟发生了什么,但许多科学家将其与一系列可能持续数百年的大规模火山爆发联系起来。这时,盘古大陆开始分裂,打开现在的大西洋,将现在的美洲与欧洲、非洲和亚洲分开。除其他外,火山爆发会导致大气中的二氧化碳飙升至超过其已经很高的水平,从而导致陆地上致命的温度飙升,

这项新研究的作者引用了第三个因素:在喷发最激烈的阶段,它们会喷出硫磺气溶胶,使大量阳光偏转,并导致全球反复出现火山冬季,从而压倒了高温室气体水平。这些冬天可能持续了十年或更长时间。甚至热带地区也可能经历过持续的冰冻条件。科学家们说,这杀死了没有绝缘的爬行动物,但适应寒冷、绝缘的恐龙能够坚持下去。

研究人员的证据:准噶尔盆地浅古湖底沉积物留下的细粒砂岩和粉砂岩地层。这些沉积物形成于 2.06 亿年前的三叠纪晚期,经历了大灭绝及以后。那时,在大陆重新排列之前,该盆地位于北纬 71 度左右,远高于北极圈。作者和其他人发现的脚印表明,恐​​龙存在于海岸线上。与此同时,在湖泊本身中,研究人员在通常细小的沉积物中发现了宽达约 1.5 厘米的大量鹅卵石。远离任何明显的海岸线,鹅卵石在那里毫无用处。对它们的存在唯一合理的解释:它们是冰漂残骸(IRD)。

简而言之,当冰在沿海陆地形成并包含一些下伏岩石时,就会产生 IRD。在某些时候,冰变得不系泊并漂流到毗邻的水体中。当它融化时,岩石会落到底部,与普通的细沉积物混合。地质学家对海洋中的古代 IRD 进行了广泛的研究,它是由冰川冰山提供的,但很少在湖床上。准噶尔盆地的发现增加了稀缺的记录。作者说,这些鹅卵石很可能是在冬季被捡起的,当时湖水沿着鹅卵石海岸线结冰。当温暖的天气回归时,大块的冰块随着卵石样本飘走,后来又掉了下来。

“这表明这些区域经常结冰,而恐龙则表现得很好,”该研究的合著者、拉蒙特-多尔蒂的地质学家丹尼斯·肯特 (Dennis Kent) 说。

他们是如何做到的呢?自 1990 年代以来,越来越多的证据表明,包括暴龙在内的许多非鸟类恐龙(如果不是全部的话)都有原始羽毛。如果不是为了飞行,一些覆盖物可能用于交配展示目的,但研究人员表示,它们的主要目的是绝缘。还有充分的证据表明,与冷血爬行动物不同,许多恐龙拥有温血、高代谢系统。这两种品质都会在寒冷的条件下帮助恐龙

肯特说:“火山爆发期间的严重冬季事件可能给热带地区带来了冰冷的温度,那里似乎发生了许多大型、裸露、无羽毛的脊椎动物的灭绝事件。” “而我们那些在高纬度地区适应寒冷温度的优秀羽毛朋友做得很好。”

这些发现挑战了恐龙的传统形象,但一些著名专家表示他们深信不疑。“人们有一种刻板印象,认为恐龙总是生活在茂密的热带丛林中,但这项新研究表明,高纬度地区在一年中的部分时间会结冰,甚至被冰覆盖,”古生物学和进化教授斯蒂芬布鲁萨特说。爱丁堡大学。“生活在高纬度地区的恐龙碰巧已经有了冬衣,[而]他们的许多三叠纪竞争对手都死了。”

犹他州自然历史博物馆古生物学馆长、早期恐龙专家 Randall Irmis 对此表示赞同。“这是来自高古纬度的第一个详细证据,是三叠纪最后一千万年的第一个证据,也是真正结冰条件的第一个证据,”他说。“人们习惯于认为这是整个地球炎热潮湿的时期,但事实并非如此。”

奥尔森说,更好地了解这一时期的下一步是让更多的研究人员在准噶尔盆地等前极地地区寻找化石。“化石记录非常糟糕,没有人在勘探,”他说。“这些岩石是灰色和黑色的,在这些地层中寻找[化石]要困难得多。大多数古生物学家都被侏罗纪晚期所吸引,众所周知,那里有许多大骨架。古北极基本上被忽略了。” (ANI)