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在2.5亿年前 ， 地球上发生了一件不可思议的事 ， 96%的物种消失了 ， 经历了三十多亿年才构建起来的地球生物圈 ， 差点被归零 ， 这就是地球历史上规模最大的一次物种大灭绝事件——二叠纪大灭绝 。 但这次物种大洗牌 ， 也为包括恐龙在内的爬行动物的崛起 ， 铺平了道路 。
在2.5亿年前到2.3亿年前的这段漫长的时间里 ， 地球环境发生巨大变化 ， 大陆板块的相对运动开始加速 ， 大气中二氧化碳的浓度升高 ， 气温也随之升高 。 这些变化导致爬行动物的进化速度和多样性开始爆炸式增长 ， 各种能力、体型和特征令人眼花缭乱 ， 并帮助它们牢固地建立了世系 ， 成为地球历史上最成功和最多样的动物群体之一 。
此前科学家们认为 ， 爬行动物的崛起 ， 很大程度上得益于这次大灭绝事件 。
但哈佛大学领导的一项新研究通过重建古代爬行动物的身体如何变化 ， 并将其与数千万年的气候变化进行比较 ， 改写了这一解释 。 哈佛大学古生物学家斯蒂芬妮·皮尔斯（StephaniePierce）的实验室表明 ， 早期爬行动物的形态进化和多样性是直接由气候变化导致的全球气温上升所驱动 ， 而这次气候变化 ， 在二叠纪大灭绝之前的三千万年前就开始了 。
“我们认为 ， 有两个主要因素在起作用 ， 一个是一些科学家一直认为的开放生态机会（此前的物种大灭绝让出了生态位） ， 另一个是以前没有人想到的事情 ， 即气候变化实际上直接触发了爬行动物的适应性反应 ， 导致了爬行动物的物种大爆发 。 ”皮尔斯实验室的博士后研究员蒂亚戈·R·西姆斯（TiagoR.Simes）说 。
在最近发表于《科学进步》（ScienceAdvances）杂志上的一篇论文中 ， 研究人员阐述了许多爬行动物群（包括鳄鱼和恐龙的祖先）发生的巨大变化 ， 这些变化是对集中在2.6亿年前至2.3亿年前的重大气候变化的直接反应 。
这项研究提供了一个关于大量生物如何因气候变化而进化的详细观察 ， 这在今天气温持续升高的情况下尤为重要 。 事实上 ， 今天二氧化碳被释放到大气中的速率大约是2.52亿年前气候变化导致的最大物种灭绝时期的9倍 。
“全球温度的重大变化可能会对生物多样性产生巨大而不同的影响 ， ”比较动物学博物馆脊椎动物古生物学馆长、生物和进化生物学副教授托马斯·D·卡伯特（ThomasD.Cabot）说 。 “在这里 ， 我们的研究表明 ， 二叠纪-三叠纪期间的气温上升导致许多动物灭绝 ， 包括许多哺乳动物的祖先 ， 但也引发了其他动物的爆炸性进化 ， 特别是在三叠纪时期占据主导地位的爬行动物 。 ”
这项研究涉及近8年的数据收集 ， 包括大量的摄影和CT扫描 ， 为了收集这些数据 ， 西姆斯前往20多个国家和50多个不同的博物馆 ， 对1000多个爬行动物化石进行扫描和拍照 。
有了这些信息 ， 研究人员创建了一个扩展数据集 ， 用最先进的统计方法进行分析 ， 生成了一个称为进化时间树的图表 。 时间树揭示了早期爬行动物之间的关系 ， 它们的血统最初起源于何时 ， 以及它们进化的速度 。 然后他们将其与数百万年前的全球温度数据相结合 ， 他们发现爬行动物的多样化始于二叠纪大灭绝之前约3000万年 ， 这表明这些变化并非如之前所认为的那样是由该事件直接引发的 。 不过 ， 灭绝事件确实为它们的爆发式进化铺平了道路 。
该数据集还显示 ， 全球气温的上升始于约2.7亿年前 ， 持续到至少2.4亿年前 。 随后 ， 大多数爬行动物的身体发生了快速变化 。 例如 ， 一些体型较大的冷血动物进化成更小的动物 ， 使身体容易冷却 ， 一些陆地动物进化成水生动物 ， 也是为了更好地降低身体温度 。 （爬行动物是变温动物 ， 身体温度随环境变化 。 ）
这些包括一些今天已经灭绝的最奇异的爬行动物 ， 如曾经被认为是尼斯湖怪兽的巨型长颈海洋爬行动物 ， 一种类似变色龙的小生物 ， 有鸟一样的头骨和喙 ， 还有一种类似壁虎的滑翔爬行动物 ， 还包括今天仍然存在的爬行动物的祖先 ， 如海龟和鳄鱼 。
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