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本報南京7月2日凌晨電（記者蘇雁 通訊員姬尊雨）距今約2.01564億年前的三疊紀末期，曾發生地質歷史上“五大生物集群滅絕事件”之一，導致大量陸地和海洋生物滅絕。但恐龍卻避過了這一災難，并于三疊紀末生物滅絕事件后迅速占據生態主位，稱霸侏羅紀和白堊紀世界。造成三疊紀末陸地生物滅絕的原因是什么？恐龍為什么能在生物滅絕的天災中得以生存，并于災后迅速發展？這些問題困擾了科學界多年。
近年來，中國科學院南京地質古生物研究所沙金庚和房亞男博士，與美國哥倫比亞大學教授保羅·奧爾森等人合作，對我國新疆準噶爾盆地郝家溝剖面陸相晚三疊世至早侏羅世地層進行了高分辨率的測量和研究，發現中央大西洋超級火成巖省噴發造成的“火山冬天”是導致三疊紀末陸地生物大滅絕的主要原因，并首次揭示恐龍躲過三疊紀末的生物大滅絕并占據侏羅紀生態主位的原因：其擁有具有保溫功能的羽毛并且早已適應極地寒冷氣候。北京時間7月2日凌晨，該研究成果在線發表于國際知名刊物《科學進展》。
恐龍早已適應極地寒冷氣候是如何發現的？研究團隊首次在準噶爾盆地晚三疊世至早侏羅世深湖相泥巖中發現了冰筏沉積，這說明了即使在兩極無冰川的溫室地球時期，極地也存在季節性的結冰。研究團隊還同時在湖沼相泥巖中發現了保存精美的恐龍腳印化石。這些證據共同表明，晚三疊世至早侏羅世恐龍生活于極地地區，并適應極地季節性的嚴寒氣候。
根據系統發育支架法，研究團隊推斷恐龍天生具有羽毛，但是這些羽毛不是用于飛翔的，而是用于保溫的。三疊紀末生物滅絕事件之前，恐龍尤其是食草性的恐龍主要分布在中、高緯度地區，而低緯度地區則以食草性和食肉性的擬鱷類為主。研究團隊認為，具有保溫功能的原始羽毛能確保食草性恐龍抵御中、高緯度的冷冬，進而獨享中、高緯度豐富且穩定的植物資源。在低緯度地區植物資源多變且不穩定，恐龍因較高的新陳代謝速率而無法競爭過新陳代謝速率較低的假鱷類。假鱷類因沒有羽毛御寒也無法去到中、高緯度地區。
一直以來，科學界普遍認為中央大西洋超級火成巖省的噴發是造成三疊紀末生物大滅絕事件的主要原因。超級火山噴發釋放的大量二氧化碳導致的全球升溫、海洋酸化和缺氧等一直被認為是造成海洋生物滅絕的原因，但是全球升溫似乎無法解釋陸地生物的響應。全球升溫后，四足動物和植物應向高緯度地區遷移，但實際上，高緯度地區的四足動物，特別是基干蜥腳類恐龍不僅在滅絕事件中存活下來，更是在事件后遷移到低緯度地區，而熱帶地區的大型初龍型類，包括植龍和擬鱷亞目卻幾乎全部滅絕。
因此，研究團隊推斷，是“火山冬天”的“冷”造成了陸地生物大滅絕，而非傳統觀點認為的“熱”，即超級火山噴發首先導致的“火山冬天”是造成陸地生物滅絕的首要因素。“火山冬天”是指大規模火山噴發后，噴發物質在平流層中長時間搬運，強烈阻擋了本該輻射到地球表面的太陽光，進而造成大氣溫度異常降低的現象。
“基于對我國準噶爾盆地冰筏沉積和恐龍腳印化石記錄長期以來的研究，我們直接證明了有羽毛保溫的恐龍自晚三疊世首次出現起就已經適應了季節性的寒冷氣候，這幫助它們躲過三疊紀末的‘火山冬天’。自三疊紀末生物大滅絕事件后，恐龍總數量增加了一倍，開啟了長達1.3億年的地球陸地霸主時代。”房亞男說。
標簽： 中科院南京地質古生物研究所
