让我们想象一样一个不寻常的世界:
海洋就像一个热水浴缸,巨大的火山喷发使空气充满了二氧化碳。
盘古大陆表面热平,非常非常干燥。
早期爬行动物和哺乳动物的祖先在这片闷热的土地上繁殖,统治着这片仍在努力从二叠纪大灭绝中恢复的土地。
这是2.5亿年前-三叠纪初的地球。
然而,不久之后,一场持续了200万年的雨彻底改变了世界!
第1章
在三叠纪初期,我们可以从脚下土地上的证据中看出地球是多么的炎热和干燥。
当时的岩石主要是来自干燥林地的大面积红砂岩和土壤沉积物。大多数时候,地球上没有煤沼泽的迹象。
世界如此干燥的主要原因之一是盘古大陆的形状。由于所有大陆都紧密相连,雨云无法穿越海岸线,也没有大山来划分这片低矮干旱的土地。
恐龙开始出现在这个干燥的世界之后。但他们仍在与早期爬行动物和哺乳动物的祖先竞争。
食肉动物是早期镶嵌踝类动物,如伪鳄类动物和植龙目动物。
虽然没有真正意义上的哺乳动物,但当时最接近它们的动物是二齿兽(如哺乳爬行动物)。
所有这些迷人的生物在三叠纪大部分时间都被广泛分布,其中一种被称为水龙兽的二齿兽在世界各地都很常见,它们的化石实际上被用来帮助构建板块结构。
水龙兽化石
这些动物显然已经适应了干旱的生活。然而,等待它们的巨大变化...
第2章
我们对气候历史的了解大多来自植物化石和岩石类型。
20世纪90年代初,两位英国地质学家发现了与他们所知道的三叠纪干旱气候不一致的岩石。他们没有发现红色沉积缓慢的沙子,而是发现了厚厚的河流石层、巨大的湖泊沉积物和煤沼泽的证据。
所有这些都是大规模降雨的迹象。从英国到美国再到以色列,这些突然变湿的气候痕迹遍布世界各地。这意味着全球降雨量正在增加。
起初,其他地质学家持怀疑态度。这些岩石不能用当地的洪水来解释吗?
然而,在接下来的20年里,关于越来越多奇怪岩石的报道层出不穷,它们不断地指向一个越来越潮湿的世界。包括奥地利煤炭沉积、意大利古湖遗迹、犹他州潮湿的土壤和中国巨大的河流。
可追溯到同时期-2.32亿到2.34亿年前。
随着时间的推移,这种现象被称为卡期洪积(aania事件Cuvialerpiso)。
这一切都发生在三叠纪,卡尼阶是这个地质时代的名字。pluvial是指雨季,雨下得很多。
例如,一项估计显示,犹他州的年平均降雨量几乎翻了两倍,赶上了太平洋西北部温带雨林的降雨量。
这种情况在当时的世界各地继续发生。也就是说,这不仅仅是一场大洪水,更像是每年200万年的洪水。
在这么多的雨中,情况肯定会改变。最大的变化之一是恐龙的出现。
恐龙在可追溯到卡尼期洪积事件初期的岩石中约占陆地脊椎动物化石的5%,但在事件后期,它们占这些化石的90%以上。
那么,是什么让恐龙突然如此成功呢?
关键可能不是雨本身,而是雨带来了什么:巨型植物的大规模繁殖!
在此期间,我们开始看到大量的大型针叶树和大型产煤植物,如本内苏铁目植物的原始形态。
食物供应的变化可能会改变食草动物的生存规则。
例如,有大量的喙龙动物,但它们很短,不能用后腿站立到更高的叶子上。这适用于干燥的环境,因为那里的植物通常靠近地面。
但在潮湿的森林里,喙头龙只能吃掉落在地上的小植物、叶子和水果。
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喙头龙动物
与此同时,二齿兽也是食草动物,但它们没有牙齿。此外,不使用胃石,即一些动物(如鸟类)吞下的岩石来帮助消化植物质。因此,二齿兽很难吃任何纤维食物,如树木。
可以肯定的是,从这一时期开始,发现了二齿兽动物粪便化石,其中大部分被消化的软蕨类植物残骸只有少量树木。
相比之下,一些长牙和胃石的食草恐龙给我们留下了85%的粪便化石!
恐龙粪化石
随着气候变得更加潮湿,柔软的蕨类植物很快就被高大的木本针叶树所取代,而这些树二齿兽和喙龙动物不吃的。
如果没有二齿兽和喙龙动物,食肉动物——镶嵌脚踝——也会失去大量的食物来源。
也许受这些因素的影响,恐龙的数量在卡尼阶的雨季增加了很多。二齿兽、喙龙和许多早期的脚踝镶嵌动物很快就灭绝了。
那么,一个关键问题出现了:是什么让雨下了200万年?
第3章
就在下雨前,大约2.35亿年前,美国阿拉斯加和加拿大不列颠哥伦比亚省发生了一场大规模火山爆发,现在被称为Wranelianeruptins。
这些火山喷发持续了500多万年,喷发了一层6公里厚的熔岩,释放的二氧化碳足以将全球温度提高3到10摄氏度。
长期以来,温度升高导致气候更加潮湿,因为它会加速水循环,使更多的地表水蒸发到大气中。
事实上,CPE有时也被称为卡尼阶湿润期,因为大气湿度的增加。
无论如何,经过大约100万年的火山活动,大气变得如此温暖和潮湿,以至于雨水最终可以到达盘古大陆的广阔内部。
但它是怎么结束的呢?
当碳水平很长一段时间都很高时,我们的星球可以把一些额外的碳带回它应该回到的地方。
植物被吸收并储存在它们的组织中;风化和侵蚀岩石被吸收;海洋把它吸收成像石灰岩一样的碳酸盐岩。
因此,随着Wrangellian喷发减缓,碳循环最终稳定,多余的二氧化碳被大气重新吸收,CPE逐渐结束。
直到2.3亿年前火山喷发完全结束,世界才回到炎热干燥的气候,直到盘古大陆开始分裂。
虽然卡尼阶的雨期对整个地质时代来说很短——只有200万年,但它对生命的影响是永久的。
降雨有助于针叶树的扩展和多样化,形成我们今天所知道的松树。
三叠纪初,地球上可能有鳄鱼般的爬行生物,但雨季结束时,地球已经完全进入恐龙时代!