超過100萬年前，當地球經歷了一系列極端的全球變暖事件時，早期的哺乳動物的反應是尺寸縮小。

雖然這種哺乳動物侏儒症以前與這些事件中最大的一起有關，但新的研究表明，進化過程也可能發生在稱為超高溫的較小事件中。 研究結果表明，這一重要模式有助於形成對當前人為氣候變化潛在影響的理解。

“我們知道，在最大的這些超高溫期間，即古新世 - 始新世最高溫度或PETM，溫度上升估計為9至華氏14度，一些哺乳動物隨著時間的推移萎縮30％，因此我們想看看這種模式在其他變暖事件中重複，“新罕布什爾大學的博士生，該研究的主要作者Abigail D'Ambrosia說。 “希望它能幫助我們更多地了解當今全球變暖的可能影響。”

在這項研究發表在 科學進展研究人員在懷俄明州富含化石的比格霍恩盆地收集了牙齒和下顎碎片。 他們的重點是幾種早期哺乳動物，包括 Arenahippus，一匹像小狗一樣大小的馬，和 古偶蹄獸，兔子大小的前身是有蹄的哺乳動物。

研究人員利用臼齒的大小作為體型的代表，發現這些哺乳動物的身體尺寸在第二個較小的高溫期間有統計學意義上的顯著下降，稱為ETM2。 Arenahippus 減少約14的大小百分比，以及 古偶蹄獸 約為15％。

Arenahippus下顎片段（有2nd和3rd臼齒），在田間發現。 比例尺：鑿尖為~1厘米寬。 （圖片來源：新罕布什爾大學）

“我們在第二次高溫過程中發現了哺乳動物侏儒症的證據。 然而，它並不像PETM那樣極端，“D'Ambrosia說。 “在ETM2期間，氣溫僅上升了估計的華氏5度，並且它更短，僅持續80,000到100,000年，大約是較大的PETM的一半。

“由於溫度變化較小，這表明全球變暖事件的嚴重程度與相關哺乳動物侏儒症的程度之間可能存在關聯。”

合著者密歇根大學的古生物學家Philip Gingerich和他的學生們收集了研究中分析的一些化石。 他們與其他團隊成員合作，從相同的地層剖面中找到了產生氣候變化同位素證據的化石。 研究中使用的化石來自密歇根大學古生物博物館。

“這些研究結果的重要之處在於，它們複製，擴展並因此加強了與全球溫室氣候變暖的年齡稍大且規模較大的PETM事件有關的觀測結果，表明許多哺乳動物通過演變為更小而對全球變暖作出反應，” Gingerich是地球科學，進化生物學和人類學名譽教授，以及古生物博物館的名譽館長。

觀察到的動物體型變化可能是一種進化反應，可以創造出更有效的減少體熱的方法。 較小的體型可使動物更快地冷卻。 植物的營養素可用性和質量也可能起到了作用。

先前的研究表明，PETM和ETM2超高溫均與大氣中二氧化碳含量增加相吻合。 這可能會限制植物的營養質量，這可能導致較小的哺乳動物體型。

PETM期間的水文記錄也表明較少的降水和乾旱，這可能導致更乾燥的土壤甚至野火，這可能影響植物生長，並可能影響哺乳動物的後代大小。 在兩次超高溫事件後，所有哺乳動物的體型都有所反彈。

在兩個超高溫期間釋放的二氧化碳具有與今天的化石燃料類似的足跡。 研究人員希望，更好地了解這些事件中哺乳動物體型變化與今天溫室氣體引起的全球變暖之間的關係，可能有助於更好地預測未來可能的生態變化，以應對當今的氣候變化。

新罕布什爾大學的William Clyde，科羅拉多大學的Henry Fricke和荷蘭代爾夫特理工大學的Hemmo Abels是該研究的共同作者。

資源： 密歇根大學

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