恐龙如何成为地球霸主?国际最新研究以恐龙消化物化石重建过程

一帆看社会 2024-11-29 15:38:45

恐龙在三叠纪中期演化而来,并在经历了3000万年的变迁之后,于侏罗纪早期开始统治生态系统,成为当时世界上最显著的陆地生态特征。

然而,这一过程一直令人感到好奇,是什么促使恐龙在此时此地占据了生态系统的主导地位?

近日,一篇国际研究论文提供了最新的答案。

该论文通过分析波兰盆地晚三叠世至早侏罗世的500件恐龙消化物化石,重建了这一食物网,并解密了恐龙崛起的原因,为我们逐步揭开了当时迷雾重重的谜团。

火山活动引起地球环境变化?

在恐龙开始统治前的晚三叠世时期,虽然恐龙已逐渐取代非恐龙四足动物,但仍处于生态系统的边缘。

当时的顶级掠食者是鳄鱼型动物,如原始鳄鱼,而大型植食性动物则为双尖头龙等原始禽龙类。

这种形态与大约1.2亿年前比起来,已发生了显著变化,尤其是在食物结构上。

早在约2亿年前的三叠纪末期,检测到火山活动显著加强,当时全球甚至出现了单日持续进行数以百计喷发的火山。

在这场影响深远的事件中,大量二氧化碳和火山灰被释放入大气层,进而导致全球气温和降水量显著上升。

同时,火山活动还引发了岩浆进入地下含水层的超热转化过程,从而使得温润的冷藏层水蒸发并形成宽广的降水!

这一事件对植物生长产生重大影响,促进了植物生长所需的水分供应。

这样的环境趋势,有可能大幅提高陆地植被覆盖率,从而提高植食动物输入至基础营养水平,高级食肉动物能够摄入的可用食物更多。

因此,斥资研究认为,火山活动极大可能促进了可食用植物种类急剧增加。

恐龙食物网是怎样?

在晚三叠世中期,生存着被称为“早期恐龙祖先”的一群爬行动物。

它们是一群小型共生物,很可能是杂食性的祖先,并生活在陆地森林空地或灌木丛中。

这些早期恐龙祖先虽然体型小,却能够捕猎包括昆虫等小型动物在内的各种猎物,同时也能通过食用叶子、种子、果实等植物进行补充。

随着不断进化,它们之间逐渐出现了一个重要的分歧:其中一部分个体作为响应机制逐渐改变,并最终演化为了食肉恐龙,即在之后恐龙家族中担任猎手角色的动物;

而另一部分个体最终演变成了逐渐壮大的食草恐龙,它们不仅进化出了极强大的身体,还提升了便于捕获植物的体型以及吞嚼能力,为更好地适应物种竞争奠定了基础。

非恐龙四足动物虽然也在不断进化,但它们主要是由类群中的后进成员演变而来,因此并不具备优势。

而随着早期疯狂进化并演变为异特龙类及原始兽脚类之后,这两个独立分支又相继演变出了更多专吃肉的后代。

这进一步推动了食草恐龙压力的加大,迫使它们与众多非恐龙四足动物间展开残酷竞争。

非恐龙四足动物之间也爆发了剧烈冲突,其中一些成员进行了加强进化,更加适应起竞逐环境。

但是它们并未针对性进化成为草食动物,因此在与专门进化出来采食植物的恐龙之间展开竞争时极为劣势。

所有这些现象显示出,火山活动确实极有可能成为这个至关重要的转折点。

这种环境与生态关系将进一步影响事态的发展,使得已经主导生态系统的恐龙开始盘踞统治核心。

火山活动引起环境变化。

挖掘位于波兰盆地的一系列代表性岩心化石,并对其进行了高精度分析,从中提取出大量古DNA信息,再结合古DNA和生物组分数据,在古代植物区系类型和古代植被组成方面进行了高度反演。

在这些研究成果中,大约占70%的植物群落由蕨类植物和裸子植物两大类群组成,其余30%是被子植物群落。

这种状况显示出晚三叠世时期,在两大类群中,是无论从数量还是多样性角度来看都完全占优的蕨类植物群落。

这恰好与三叠纪火山作用较弱时合理预期一致,在三叠纪初期,蕨类植物及其孢子的历史丰富且数量众多。

然而,仅仅过了3000万年之后,这种形势出现翻天覆地的变化。

随后进入侏罗纪时期,共同出现的是三叠纪最后阶段中消失的一类植物。

在这些植物群落中,两大类群已经完全反转,其中国子植物已经成为挡风头主力军,被子植物和蕨类植物多样性数量远远落后于松柏类。

这种变化不仅从分析古代植物丰富度的数据中显示出明显迹象,还通过分析可食用植物多样性数据得到了明确印证。

这表明,在跨越这一时间段后,已能够合理预期多样性指标数量远远落后于松柏类的蕨类植物,其可供选择种类甚至只有三叠纪末期所占比例的一成左右!

不难推测,这种改变必然会对正在不断进化的专吃草食性的食草恐龙产生重大的积极影响,并逐步强化它们对于资源主导权的掌握和维持能力。

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