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如今地球上的恒温动物(主要指哺乳动物和鸟类),都有着完善的体温调节机制,它们的身体都能在环境温度变化的情况下自动保持体温的相对稳定。凭着这套体温调节机制,恒温动物比变温动物(比如爬行动物、两栖动物)能更好地适应环境,在生存上拥有更多的优势。

最近,来自布里斯托尔大学的古生物学家迈克·本顿教授(Mike Benton)在《冈瓦纳大陆研究》(Gondwana Research)杂志上指出,哺乳动物和鸟类的祖先同时变得温血,大约在2.5亿年前,当时生命正从有史以来最大的大规模物种灭绝事件中恢复过来。

二叠纪-三叠纪的大灭绝事件,是有史以来最严重的大灭绝事件,杀死了当时地球上90%的生命,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝,极少数幸存者面临着一个动荡的世界,反复受到全球变暖和海洋酸化危机的打击。幸存的四足动物主要有下孔类(似哺乳爬行类)和始龙类两大类,分别是哺乳动物和鸟类的祖先。

二叠纪-三叠纪的大灭绝

古生物学家已经在这些三叠纪幸存者的化石身上发现了温血或吸热的迹象,包括下孔类中可能存在隔膜和胡须的证据。

最近,恐龙和鸟类祖先羽毛早期起源的类似证据被曝光。三叠纪的下孔类和始龙类的骨结构均表现出温暖的特征——哺乳动物祖先从三叠纪开始就有毛发的证据被怀疑了很长时间,但关于始龙类在2.5亿年前就有羽毛的说法是新颖的。

下孔类

但科学家们在2009年发现了一个强烈的暗示,即在二叠纪-三叠纪大灭绝发生时,下孔类和始龙类都突然出现了温血现象。当时在布里斯托尔攻读古生物学硕士学位的泰库波(Tai Kubo)和本顿教授(Benton)发现,所有中型和大型四足动物的爪子朝向,都是在二叠纪-三叠纪界线处,从斜向两侧转变为向前的,它们的四肢也全都直立起来了。

他们的研究是以脚印化石为基础的。他们观察了数百个化石足迹的样本,库波和本顿惊讶地发现,姿势的变化是瞬间发生的,而不是像人们所说的那样,在数千万年的时间里,这种变化并没有持续。它也发生在所有群体中,不仅仅是哺乳动物祖先或鸟类祖先。

本顿教授说,现代两栖动物和爬行动物都是四肢伸展的动物,它们的四肢部分是侧着的。鸟类和哺乳动物的爪子都朝向前方,四肢就在身体下面。这使得它们跑得更快,更远。四肢直立使得恒温动物有很大的优势,但代价要比冷血动物吃更多的食物来控制它们的体温。

从姿势变化和毛发和羽毛的早期起源,所有这些都同时发生的证据表明,这是一种“军备竞赛”的开始。在生态学中,当捕食者和被捕食者不得不相互竞争时,军备竞赛就发生了,在这种情况下,适应可能会升级。狮子进化为跑得更快,但牛羚也进化为跑得更快或者学会90度急转弯。

类似的事情发生在三叠纪,从2.5亿到2亿年前。今天,恒温动物可以生活在地球的每一个角落,甚至在寒冷的地区,它们在晚上仍然活跃。它们还表现出父母的悉心照料,喂养婴儿,教会它们复杂而聪明的行为。这些适应性使鸟类和哺乳动物比两栖动物和爬行动物更具优势,在当今凉爽的世界里,它们在世界上更多的地方占据了主导地位。

本顿教授补充道:“三叠纪是地球生命史上一个非凡的时期。如今,陆地上到处都是鸟类和哺乳动物,而两栖动物和爬行动物通常都很隐蔽。”生态系统的这场革命是由鸟类和哺乳动物吸热的独立起源引发的,但直到最近我们才意识到这两个事件可能是协调的。

“这是因为只有极少数的物种在二叠纪-三叠纪的大灭绝中幸存下来,他们的生存依赖于在一个艰难的世界中激烈的竞争。因为一些幸存者已经以原始方式吸热,所有动物都必须变得吸热才能在新的快节奏世界中生存。”

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