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恐龍的祖先是從地球上最慘的那次生物大滅絕之後崛起的。大約2億5千1百萬年前,陸地是由巨大的獸孔目(therapsid)生物主宰,牠們也是哺乳動物的祖先。這些從鼩鼱(shrew)到河馬大小都有的動物也有著不同的型態,從短粗、長牙型的食草動物到敏捷、劍齒的捕食者都有。在二疊紀(Permian)時期末期,距今約2億5千萬年前,全球暖化加上空氣含氧量劇降,造成地球上90%的生物滅亡。許多獸孔目類生物消失了,剩下少數存活的小型物種也得面對另一種不同生物:主龍形類(archosauromorpha)的競爭。這種爬蟲類,也就是恐龍、鱷魚的始祖,以及牠們的近親很快地就崛起並主宰了地球。
為了找出主龍形類生物如何征服其他物種,慕尼黑大學的研究生Roland Sookias和他的同事研究了獸孔目類生物到主龍形生物的形體大小進化過程。他們使用超過橫跨1億年的400種生物的大腿骨來估量體重,以及研究這兩個族群從二疊紀大滅絕到1億5千萬年前的恐龍全盛期:侏羅紀(Jurassic)之間,體型是如何變化。
Sookias和他的同事確認了主龍形生物的體型範圍很大,其中包括陸地上最大的生物,而同一時間,獸孔目類生物身形仍維持很小。其中一個原因可能是主龍形生物成長與繁衍的速度較快。之前在恐龍和牠的近親的一些研究中,就顯示主龍形可以快速成長,這表示牠到達性成熟的時間比獸孔目類生物更快。更快的成長和繁殖速度意味著主龍形生物可以在那些較小、生長較慢的獸孔類生物有任何機會之前,就快速地擴散及佔領可用的棲息地和大型的食草動物、捕食者在生態上的角色。
也不是所有的主龍形生物都那麼大。隨著時間變化,從三疊紀(Triassic)到侏羅紀,牠們分化成一系列不同體型的生物,從較小型、有羽毛的近鳥恐龍到雷龍、梁龍,以及一些可能是地球上有史以來最大的生物。Sookias表示,牠們可以進化成這麼多不同體型的關鍵可能是一些特定的特徵,例如可以減少整體骨骼重量的恐龍骨骼內的空氣腔,它們讓恐龍有更大的空間可以改變體型。
因此,看來恐龍和哺乳動物始祖間並沒有搶奪空間,而是使用空間的方式不一樣。二疊紀生物大滅亡之後,主龍形生物快速生長超過了獸孔目類生物,並且有效地將哺乳動物的祖先排斥在外。主龍形生物迅速填補了生態學空間,導致獸孔類生物只能維持那麼小的體型,以及利用剩餘的資源。
加拿大 University of Calgary的古生物學家 Jessica Theodor覺得這種研究很”奇妙”,但在方法學上卻給予一定的警告。當新的研究在現代缺乏與獸孔目類和主龍形生物有近親關係的動物下,使用獸孔目類和主龍形大腿骨長度進行體重評估時,就意味著這種對於體重的估計很粗略,且正確與否完全取決於我們如何建構古生物的體態。
Theodor指出,新的研究顯示主龍形生物可能只是很簡單地阻止殘存的、小型的獸孔目類生物的體型進化成更大的。哺乳動物和牠們的祖先跟恐龍並沒有直接的競爭關係,牠們只是躲到不起眼的地方,直到6千5百萬年前的另一場大滅亡結束了恐龍的統治地位,哺乳動物的世界才開始繁榮了起來。
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http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/01/the-secret-of-dinos-success.html?ref=hp