极端热量如何导致动物收缩

百万年以前,当地球经历了一系列极端的全球变暖事件时,早期的哺乳动物的体积缩小了。

虽然这种哺乳动物的侏儒症以前与这些事件中最大的事件有联系,但新的研究表明,进化过程也可能发生在称为高温的较小事件中。 这些发现提出了一个重要的模式,可以帮助人们理解当前人为造成的气候变化的潜在影响。

“我们知道,在这些高温中最大的,即古新世 - 始新世最大热量(PETM)中,气温上升了9到14华氏度,一些哺乳动物随着时间的推移而收缩了30,所以我们想看看这种模式新罕布什尔大学的博士研究生Abigail D'Ambrosia说,他也是这项研究的主要作者。 “希望能够帮助我们更多地了解当今全球变暖的可能影响。”

在这项研究发表在 科学进展研究人员在怀俄明州化石丰富的比格霍恩盆地地区收集了牙齿和颚碎片。 他们的重点是几个早期的哺乳动物,包括 Arenahippus,一匹小狗的大小,和 古偶蹄兽,兔子大小的前身,有蹄哺乳动物。

研究人员利用臼齿的大小作为身体大小的替代指标,发现这些哺乳动物的体型在统计学上显着下降,称为ETM2。 Arenahippus 减少约14%的大小,和 古偶蹄兽 约15%。


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Arenahippus下巴片段Arenahippus颚片(与2nd和3rd臼齿),如在现场发现。 对于规模:凿尖是〜1厘米宽。 (信用:新罕布什尔大学)

“我们在第二次高温期间发现了哺乳动物侏儒症的证据。 然而,这并不比PETM期间的极端,“D'Ambrosia说。 “在ETM2期间,温度仅升高了估计的5华氏度,并且更短,仅持续80,000到100,000年,大约是PETM的一半。

“由于气温变化较小,这意味着全球变暖的幅度与相关的哺乳动物侏儒症之间可能存在一定的关系。

合着者密歇根大学古生物学家Philip Gingerich和他的学生收集了一些在研究中分析的化石。 他们与其他团队成员一起寻找来自同一地层剖面的化石,从而得出气候变化的同位素证据。 研究中使用的化石来自密歇根大学古生物博物馆。

“这些发现的重要之处在于它们复制,扩展并因此加强了首次针对全球温室暖化的略微年长和较大的PETM事件所做的观察,显示许多哺乳动物通过演变为更小来对全球变暖作出反应” Gingerich,地球科学荣誉退休教授,进化生物学和人类学以及古生物博物馆名誉馆长。

观察到的动物体尺寸的变化可能是一种渐进的反应,以创建一种更有效的减少体温的方式。 较小的体型可以让动物更快降温。 植物营养素的可利用性和质量也可能起到了一定的作用。

以前的研究表明,PETM和ETM2高温与大气中二氧化碳含量增加相吻合。 这可能会限制植物的营养品质,这可能是哺乳动物体型较小的原因。

在PETM期间的水文记录也表明较少的降水和干旱,这可能导致干燥的土壤甚至野火,这可能已经影响了哺乳动物的植被生长以及可能的后代大小。 在两次高温事件之后,所有哺乳动物的体型都反弹了。

两种高温过程中释放的二氧化碳对今天的化石燃料都有类似的影响。 研究人员希望更好地了解这些事件中哺乳动物身体尺寸的变化与当今温室气体引起的全球变暖之间的关系,可能有助于更好地预测未来可能的生态变化,以应对当今的气候变化。

新罕布什尔大学的威廉·克莱德,科罗拉多学院的亨利·弗里克和荷兰代尔夫特理工大学的海姆·阿贝尔斯是这项研究的合着者。

Sumber: 密歇根大学

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