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新化石解密物种大灭绝后的图景

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发表于 2019-10-31 20:32:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
  古生物学家Tyler Lyson手中一块敲开的结核岩石里,蕴藏着躲过6600万年前物种大灭绝的脊椎动物的头骨。
  图源:HHMI TANGLED BANK STUDIOS
  撰文:TIM VERNIMMEN
  终结恐龙时代的大灭绝发生后,生命是如何恢复的?美国科罗拉多州发现的数百件化石,将为我们呈现出当年地球景象的“快照”。这次发现中有起码16件哺乳动物化石,还有许多乌龟、鳄鱼及植物的化石。它们全都生活在全球大灭绝后最初的一百万年间。
  许多化石的突然消失,表明在6600万年前一颗小行星撞击地球后,地球上的生命着实经历了一场浩劫。这场浩劫导致地球上大约四分之三的物种灭绝,其中包括此前称霸全球的几乎所有恐龙。
  然而,令许多古生物学者困惑的是,大灭绝事件发生之后那段时间的生命,留下的化石记录极少,直至近日。
  根据近日发表在《科学》期刊上的文章,这次新发现的化石宝藏蕴含了大灭绝之后地球生命恢复元气的一些关键细节,其中包括关于大灭绝发生后第一个30万年里数量激增的哺乳动物的一些新发现。
  岩石中的头骨
  该研究论文的合著者、丹佛自然与科学博物馆古生物学家Tyler Lyson从一名南非同行身上学到的寻找化石的方式,成了发现这批宝藏的关键。在北美西部荒凉的平原上,寻找化石的人们常常依赖于寻找因风化而露出地面的化石。但古生物学家还能在古老骨骼周围的岩石或结核中进行搜寻。(译者注:结核,concretion,指的是周围沉积物成分不同的矿物质团块。)
  当Tyler Lyson与论文合著者、丹佛博物馆的古植物学家Ian Miller开始采用这个方法后,很快就在丹佛盆地外围一个名叫Corral Bluffs的地方“掘到了金矿”,而此前他们在那里一无所获。
  “当敲开一块结核时,我看到一块哺乳动物头骨正在朝着我笑。”Lyson回忆道,“然后我四下看去,周围布满了结核。我们几分钟内就找到了四五块哺乳动物头骨。”
  回到实验室后,他们很肯定的一件事就是:在大灭绝之后的头100万年里,哺乳动物变大了很多。
  逃过全球大灭绝的最大哺乳动物体重不超过0.45千克(1磅)。但10万年后,它们后代最大的物种就重约5.9千克(13磅),与现代的浣熊差不多。Lyson说,又过了20万年,“最大的哺乳动物体重翻了三倍,约20千克(45磅)”,与美洲海狸差不多重,而且比大灭绝之前的所有哺乳动物都重得多。
  这个模式有一定的道理,因为,大灭绝后,那些哺乳动物不再需要与恐龙竞争或者躲着恐龙。不过,与动物化石一同被发现的植物化石却揭示出一个更为有趣的故事。
  这些哺乳动物头骨与颌骨的化石,都是在美国科罗拉多州Corral Bluffs发现的。
  图源:HHMI TANGLED BANK STUDIOS
  坚果和豆类
  在大灭绝期间,半数的植物物种灭绝。熬过大灭绝的小型哺乳动物可能也是能吃许多昆虫的杂食性动物,因为大灭绝后重新出现的许多蕨类植物并非全都很有营养。
  棕榈树随后出现,但让哺乳动物的体重真正超过其祖先的,很可能是从胡桃科分化出来的树种;大灭绝后30万年里,哺乳动物体重增加的年代与该树种的花粉化石的年代相符。
  丹佛盆地里发现的该时期的最大哺乳动物是Carsioptychus,是今天有蹄类哺乳动物的远亲。
  Lyson说:“它的前齿很大很平,有许多奇怪的褶皱,因此一直有人推测它们可能以坚硬的物体为食,比如上述树种所生长出来的坚果。”
  这株蕨类植物是在Corral Bluffs发现的6000片化石叶片之一。科学家借助它们,可以更好地理解在大灭绝摧毁了非鸟翼类恐龙之后地球上的生命如何恢复。
  图源:HHMI TANGLED BANK STUDIOS
  大约40万年后,又一次生长激增产生了更大型的哺乳动物,它们重约45千克(100磅),与糜鹿相当。它们的出现,与豆科早期代表性植物化石的出现同步。许多食草动物都会搜寻这种植物的叶子和富含蛋白质的豆荚。
  “我们都惊讶地发现,一切都对上了号。” Lyson说道。
  对此次发现的化石树叶的分析表明,在大灭绝之后的一百万年内有三个重要的升温时期,其中两个时期与植物的明显变化相关,而植物的变化又领先于哺乳动物体型的大变化。
  “大灭绝之后约30万年里哺乳动物体型增大这一观点并不新颖。”科罗拉多大学自然历史博物馆的古生物学家Jaelyn Eberle(并未参与此研究)说,“但有个重要的问题是为什么,而这项研究揭示了体型、植物多样性和升温之间的相关性,让我们更进一步理解了这个问题。”
  “我们学到了一点:只关注地球系统上的某个方面,我们是无法理解大灭绝或恢复的。”佛罗里达大学的地球年代学家Courtney Sprain补充道。
  期待发现鸟类
  圣迭戈州立大学的古生物学家David Archibald称这一发现非比寻常,并认为作者的结论非常准确。不过,他警示称:“尽管他们很出色,但这些结论来自于一个有限的地理区域。我们可能要尝试着放眼全球,但这样做还不成熟。”
  Lyson称,人们对世界各地化石遗址周围结核的兴趣日渐升温,可能有助于强化其结论。
  他回忆说:“有一位资深同行自己也曾发现过大量了不起的化石。我带他去看发掘现场后,他惊叹道这让他想回到他所有的发掘现场把事情做对。我真的认为,如果人们现在更多地关注结核,我们也会在其它地方发现更多。”
  与此同时,未来的几年里,他和合作者们将忙于描绘一些鉴别出来的新物种,其中包括两种哺乳动物,并忙于在尚未打开的数百块结核里寻找化石。
  Lyson说:“我希望能找到鸟类,因为这对它们也是一个重要的时期。谁知道呢,也许它们现在就躺在我的办公室呢。”
  (译者:mikegao)

来源:腾讯网

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