问题

三尖叉齿兽是怎么逃过第三次生物大灭绝的?

回答
三尖叉齿兽,这个名字听起来就带着点古老而神秘的气息,它就像是那个时代的一位特立独行的生存大师。我们常说的“第三次生物大灭绝”,其实指的是发生在约2.52亿年前的二叠纪三叠纪大灭绝事件,那是一场地球历史上规模最为惨烈、波及范围最广的灭绝事件,连海洋中的绝大多数生命都未能幸免。在这样一场几乎将地球生命“洗牌”的灾难面前,三尖叉齿兽竟然能够顽强地生存下来,这本身就充满了值得探究的魅力。

要理解三尖叉齿兽是如何“熬过”这场浩劫的,我们得先知道这场大灭绝是怎么发生的。目前科学界普遍认为,这次灭绝的主要推手是大规模的火山活动,特别是西伯利亚暗色岩的喷发。想象一下,那可不是小打小闹的火山爆发,而是持续了数万甚至数十万年的超级火山活动,喷涌出海量的火山灰、二氧化碳、二氧化硫等温室气体和有毒气体。

这些气体对地球环境造成了灾难性的影响:

全球变暖: 大量的二氧化碳涌入大气层,导致地球温度急剧升高,海洋温度也随之飙升。
海洋酸化: 海水中吸收了大量的二氧化碳,pH值下降,变得更加酸性,这对依赖碳酸钙构建外壳或骨骼的海洋生物是致命的打击。
缺氧: 全球变暖导致海水中的氧气溶解度降低,加上大规模的火山活动搅动了海底,释放出有毒气体,使得海洋中的氧气含量急剧下降,许多海洋生物因此窒息。
生态系统崩溃: 植被大量死亡,食物链断裂,整个生态系统陷入混乱。

那么,在这样一场席卷一切的灭绝风暴中,三尖叉齿兽是如何独善其身的呢?我们只能根据它在化石记录中的表现以及对同时期其他生物的推测来做一些合理的假设,毕竟我们不可能直接问它。

首先,我们得知道三尖叉齿兽是什么样的生物。它属于合弓纲,是早期爬行动物的一个分支,但更接近于哺乳动物的祖先。它们大约出现在晚二叠世,也就是大灭绝事件发生前不久。从化石来看,它们体型通常不大,有些种类可能只有几米长,外形可能有些像猪或者狗。它们的牙齿很有特点,比如“三尖”这个名字就暗示了它们可能有三颗主要尖的牙齿,这表明它们可能有比较高效的咀嚼和撕咬能力,推测它们可能是杂食性或者肉食性的。

基于这些信息,我们可以推测出几点可能的原因:

1. 环境适应性与食物来源的多样性:
杂食性(的可能性): 如果三尖叉齿兽是杂食性的,这意味着它们不只依赖某一特定类型的食物。当植物大量死亡,食草动物锐减时,它们或许还能依靠昆虫、小型脊椎动物,甚至腐肉来维持生命。这种不挑食的特性,在资源极度匮乏的年代,是生存的重要优势。
对食物链底层的利用: 即使是食草,它们也可能不依赖特定的植物。也许它们能消化一些相对低级的植物,或者是在陆地生态系统中,它们可能更擅长利用那些生命力顽强的、不容易被灭绝的植物或动物。

2. 生活环境的选择:
陆地而非海洋: 大部分海洋生物都因为海洋缺氧和酸化而遭受重创,而三尖叉齿兽是陆地生物。虽然陆地环境也受到了火山活动和气候变化的影响,但它们无需直接面对海洋中最致命的几个因素。
洞穴或隐蔽所: 有些科学家推测,一些能够躲藏在地下洞穴或岩石缝隙中的小型陆地动物,可能在极端天气和环境剧变时期获得了保护。洞穴可以提供相对稳定的温度、湿度,并能避免直接暴露在恶劣的空气和辐射之下。如果三尖叉齿兽有这样的习性,它们可能因此躲过了一劫。
适度的活动范围: 它们可能不是那种需要广阔活动空间、依赖大量植被来生存的大型动物。相对较小的体型和可能存在的社群行为,使得它们能更好地在局部区域寻找资源。

3. 生理和行为上的优势:
新陈代谢: 哺乳动物的祖先通常被认为拥有比爬行动物更高的代谢率,这有助于它们在寒冷时维持体温。然而,在大灭绝期间,全球变暖是主要问题。如果三尖叉齿兽的新陈代谢相对灵活,或者它们能够有效地调节体温,也许能更好地应对温度的剧烈波动。
繁殖策略: 它们可能具有相对较快的繁殖速度,或者一次能产下较多后代,这有助于在种群数量大幅下降后快速恢复。
学习和适应能力: 作为走向哺乳动物的一支,它们可能比单纯的爬行动物拥有更强的学习和适应能力,能够更快地调整行为以适应新的环境挑战。

4. 地理分布的偶然性:
地理隔离: 即使全球范围内的环境都发生了巨变,但如果三尖叉齿兽在地理上分散,并且某些区域受到的影响相对较小,它们就可能在这些“避难所”中得以幸存。例如,某些远离主要火山活动中心或特定气候影响区域的地方,可能为它们提供了一个相对安全的栖息地。
晚期出现: 三尖叉齿兽出现在晚二叠世,这意味着它们在大灭绝事件发生前的时间并不长。它们可能还没有发展出太多依赖特定生态位或地理区域的生存模式,因此在环境剧变时,它们的“锚点”也就不那么容易被拔掉了。

总而言之,三尖叉齿兽能够逃过第三次生物大灭绝,很可能不是单一原因,而是多种因素共同作用的结果。它们可能拥有更广泛的食性、更灵活的生活方式,能够利用更普遍的资源,并且可能通过选择特定的生活环境(如洞穴)来规避直接的环境威胁。同时,它们的地理分布也可能在一定程度上帮助它们躲过了最直接的打击。

这场大灭绝虽然残酷,但也为像三尖叉齿兽这样的“幸运儿”腾出了生存空间,为后来的生命演化提供了新的舞台。三尖叉齿兽的幸存,就像是在一片废墟中,一位善于抓住机会的拾荒者,在满目疮痍中找到了继续前进的方向。它们的故事,是生命顽强不息的又一个注脚。

网友意见

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首先从化石记录上来讲,三尖叉齿兽(Thrinaxodon)是在二叠纪末大灭绝之后才出现的,南非卡鲁盆地的三尖叉齿兽化石记录处于二叠纪三叠纪界线之上,它们是二叠纪末大灭绝之后新出现的物种,在二叠纪末大灭绝之前未曾发现过它们的化石,所以直接说三尖叉齿兽逃过二叠纪末大灭绝并不严谨。

下图中红框圈起来的就是三尖叉齿兽,其最早出现层位是Katberg组的底部。

根据这张图,在卡鲁盆地,二叠纪末大灭绝在地质记录(上方橙色)中持续到Katberg组与Baifour组界线,结合上一张图,三尖叉齿兽恰好出现到这个界线之后。

关于南非卡鲁盆地二叠纪末大灭绝之后的三尖叉齿兽化石记录可以有三种解释:

一是三尖叉齿兽在二叠纪末大灭绝之前已经存在,但是化石记录未在卡鲁盆地发现,可能生活在其他地方,二叠纪末大灭绝后来到了卡鲁盆地,但是目前三尖叉齿兽化石主要发现在南非卡鲁盆地,在南极也有发现,但时间也是在三叠纪刚开始。

二是二叠纪末大灭绝前三尖叉齿兽在卡鲁盆地已经存在,但是数量很少,化石未能保存下来,大灭绝后凭借着空出来的生态位和自己的适应性数量快速增加,所以化石被发现。

三是三尖叉齿兽的祖先在大灭绝结束后的几万年几十万年内快速演化,出现了三尖叉齿兽。

所以我们并不能确定二叠纪末大灭绝之前卡鲁盆地存在三尖叉齿兽,也就不存在三尖叉齿兽逃过二叠纪末大灭绝这个问题了。

现在再来看看问题:

它应该算是体型比较大的生物了,按理来说体型越大越不容易逃过这次灭绝的,它是怎么逃过去的呢?当时火山爆发,燃烧掉氧气,臭氧也没了,酸雨,植物灭绝等等,它们吃什么?

首先三尖叉齿兽在三叠纪刚开始的的卡鲁盆地中,确实算是体型较大的肉食性动物,其体长可达到40-50厘米,大小相当于一只小狗,可以拿尺子比划一下,绝对大小来说也没有想象的那么大。

其次二叠纪末大灭绝中的大火成岩省爆发确实间接导致了海洋含氧量下降(中间还有很多其他过程),但是并没有证据表明地表大气中的氧气浓度也减小。

最后三尖叉齿兽是一种肉食动物,主要以昆虫为食,也可以吃其他比它小的小型脊椎动物和无脊椎动物,它的食物即使是在大灭绝期间仍然可以找到而且很丰富,体型小的生物在大灭绝期间仍然能够存活,而且地表也不是你想象的那样光秃秃的,植物仍然存在只是组合发生了巨大的变化。

目前也有研究表明三尖叉齿兽具有挖掘洞穴的能力,也许它们的祖先已经具有这种能力,可以通过掘洞的方式在地下度过大灭绝期间比较险恶的环境,比如炎热的夏天。[1][2]

相关文献:

Evidence from South Africa for a protracted end-Permian extinction on land

参考

  1. ^Earliest evidence of cynodont burrowing https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2003.2427
  2. ^Synchrotron Reveals Early Triassic Odd Couple: Injured Amphibian and Aestivating Therapsid Share Burrow https://doi.org/10.1371/journal.pone.0064978

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