極端氣候變化曾阻礙恐龍崛起

       2.12億年前，爬行動物統治今天的美國西南部，而恐龍在當時則很罕見。

       恐龍曾統治這個世界，但它們的頭3000萬年卻被浪費在了地球的邊緣。大型恐龍在兩極附近繁衍生息，但只有一些體形不超過鴕鳥的小型恐龍設法在更加炎熱的低緯度地區站穩了腳根。

       一項最新研究表明，當時的低緯度地區在潮濕和干燥之間劇烈搖擺，正是這種動蕩的氣候在數千萬年的時間里讓大型恐龍望而卻步。

       化石資料顯示，恐龍大約2.3億年前出現在地球上，它們在1500萬年內進化出各種體形，并占據地球大部分陸地。但在恐龍時代的頭3000萬年里，熱帶地區只有寥寥數種體形很小的肉食性恐龍存在，那時候大型草食性恐龍在熱帶地區很罕見，這種現象在古生物學上成為一個謎。

       這一發現基于對沉積巖的一次細致的氣候歷史重構，該沉積巖位于墨西哥被稱為“幽靈牧場”的一片地區，距今約2.15億年至2.05億年，處于三疊紀晚期。當時，該區域剛好坐落于赤道以北，大約相當于今天哥斯達黎加的位置。這里曾被古代爬行動物（一些與鱷魚有關）統治，并生存著少量的小型恐龍。

       主持這項研究的英國南安普頓大學有機地球化學家Jessica Whiteside通過分析巖層化石土結節中的碳同位素，追蹤了古代植物的生長情況。她發現了重復上升和下降的“重”碳13，這是存在較多生態破壞的一個跡象。這些峰值對應著被巖層捕獲的花粉化石的突然變化，表明當時該地區的植物種類在適應潮濕環境與偏愛干旱環境之間周期性轉換。

       Whiteside表示，有趣的是，這種干與濕的蹺蹺板現象的發生伴隨著大氣二氧化碳水平的飆升——從1200ppm（百萬分之一）到2400ppm，遠遠超過當前約400ppm的二氧化碳水平——是現在的3到6倍。她強調，現今的氣候模型預測，大氣中的二氧化碳水平升高將增強水循環，而新的研究表明，這一切曾在過去發生過。

       代表著古代干旱期的巖層同時還攜帶著石化的木炭塊，這是曾經橫掃古代針葉樹林地的野火的遺跡。

       美國緬因州沃特維爾科爾比學院有機巖石學家Ian Glasspool測量了這些木炭從而估計森林大火產生的溫度。研究表明，這些野火曾經達到680攝氏度，足以熔化一個易拉罐。

       “這可真是烈火。”Glasspool說，“那里可能有大量燃料。”他推測，大量黃褐色的植被能夠提供產生這些熱量所需的額外燃料。

       這樣嚴酷的環境導致當時的熱帶地區難有茂盛的植被存在。“我們的數據顯示，這不是一個好玩的地方。”參與研究的鹽湖城猶他自然歷史博物館古生物學家Randall Irmis在一份聲明中說，“那個時候，極端天氣事件不可預測地來回交替，大型、溫血草食性恐龍無法在比較接近赤道的地區生存，因為沒有足夠的食物。”這些大家伙從孵化開始便需要持續穩定的食物供給，以便在10到20年的時間里長成重達4噸的巨獸。

       研究人員認為，2億年前的熱帶地區最多只有小型的雙足恐龍如腔骨龍可以生存。這項研究也被認為有助于認識由人類大量排放二氧化碳導致的氣候變化。Irmis說，在恐龍時代的早期，大氣中的二氧化碳濃度是現在的3到6倍，這說明如果我們現在的氣候變化繼續下去，熱帶地區可能出現類似的生態環境。