文章來源：科學研究所
全球變暖對地球生命的影響已經通過對北極動物的威脅來發現，如北極熊和廣泛的珊瑚白化。事實上，氣候對生物的影響一直存在，遠古時期的變暖與哺乳動物的進化密切相關。
5600萬年前的神秘高溫事件
故事也始于6600萬年前白垩紀末期，當時一顆小行星毫發無損地墜入墨西哥尤卡坦半島，引發了一系列重大的環境變化，最終導緻1.6億年前的恐龍從自然曆史階段撤出。（恐龍滅絕那天發生了什麼，這篇文章帶你去了解）
在恐龍滅絕（古新石器時代）後的1000萬年裡，地球的氣候總體上是平靜的，但随着快速變暖的事件，最初的沉默被打破了。五千六百萬年前，全球平均氣溫在不到2萬年的時間裡突然上升了5到8攝氏度（圖1）。
對于人類曆史來說，兩萬年似乎很長，但對于一段持續數億年的地質曆史來說，這隻是一個時刻。高溫事件的結束就像它開始以來一樣突然而神秘，持續了不到20萬年，并迅速回落到以前的溫度。這一次，全球變暖事件也被稱為古新世- 始新世熱最大值或PETM。從那時起，地球經曆了2000多萬年的溫暖時期，被稱為新世（圖1）。
自1.66億年以來地球的氣候變化（照片：Ref1）
現代哺乳動物的祖先迎來了一場大爆發
時間過得飛快，戰鬥轉向星星。轉眼間，白垩紀末期終結"恐龍帝國"的災難已經過去了數百萬年，被破壞的地球生态系統正在逐漸恢複，餘波幸存者的後代也開始嶄露頭角，努力尋找自己的世界。
在整個Mesoo-Generation中，哺乳動物長期生活在恐龍主導的爬行動物的陰影下。随着恐龍霸權時代的結束，那些曾經被恐龍忽視的哺乳動物獲得了巨大的生存空間，它們的生存和進化迎來了一個重大轉折點，取代了恐龍在地球上的統治地位。從那以後，地球迎來了哺乳動物的時代 - 新一代。
由于動物群在白垩紀末期遭到嚴重破壞，在新一代之初，地球迎來了長達1000萬年的動物蕭條期（古新石器時代），貧瘠、貧瘠是當時地球的真實寫照。直到新大陸（5600萬年前）開始，過去的喧嚣才從蕭條中恢複過來，當時氣候突然變暖，低緯度植物顯着移動到高緯度地區，亞熱帶，溫暖的溫帶森林甚至擴充到北極棕榈樹範圍以北到阿拉斯加和北歐， 在北極圈的某些地區，有蕨類植物，紅杉和銀杏生長的迹象，除了地球上幹旱的沙漠地區外，南極大陸上還生長着大型溫帶森林。到處都是郁郁蔥蔥的森林。撫順位于中國東北，氣候和今天的中國南方一樣溫暖濕潤，森林沼澤遍布，樹木高大，為煤炭的形成提供了有利條件，這一時期也成為地質時期重要的成煤期。
溫暖潮濕的氣候和森林擴張為哺乳動物的繁殖和遷徙創造了良好的條件。這一看似短暫的變暖事件深刻地影響了動物的進化，而迅速變暖的氣候導緻了哺乳動物的快速進化，這一時期已成為新一代哺乳動物進化的關鍵時期。
由于氣候環境的變化，古新世的古代哺乳動物無法适應環境，其中大部分滅絕，新物種迎來了爆發期，大量現代哺乳動物如偶蹄、奇蹄、靈長類和腳趾齧齒類動物，開始出現在亞洲、歐洲和北美。許多我們熟悉的現代哺乳動物的祖先開始出現，如最早的馬、最早的大象、最早的靈長類動物等等。
一匹貓大小的祖先馬
在PETM期間，随着溫度的快速升高，個體小型化的現象在哺乳動物中很常見。在PETM的前130，000年中，原始Zuma（圖2）的尺寸減少了30%，下降到4kg，大約是今天的家貓的大小，然後在溫度回落後的45，000年中增加了76%，達到50cm，重7kg。
較高的溫度更适合小型哺乳動物的生存，小型哺乳動物每機關體重的表面積比大型哺乳動物更大，并且更有可能解決熱問題（伯格曼定律）。
圖2 馬的祖先- 祖先恢複地圖（照片：https://baike.baidu.com -來源：DeviantArt）
擴充您的知識
祖先的馬生活在森林和沼澤地，吃水果，嫩葉和草，隻有30厘米高，有足夠的四肢和靈活的身體，這有助于它們在森林中自由航行。森林是天然的屏障，茂密的樹枝使它們很容易逃脫其他動物的傷害。以祖先馬為代表的芋芷動物是當時北半球最常見的動物之一。
鲸魚的祖先，巴基鲸：從陸地到海洋
5000多萬年前，巴基斯坦還靠近古茨海，當時氣候異常炎熱幹燥，烈日下的土地幾乎荒蕪。一種與狼或狗差不多大的陸地動物，稱為巴基鲸（圖3），由于環境變化造成的食物短缺，正面臨着前所未有的生存危機。
為了獲得新的食物來源，饑餓和頭暈目眩的巴基鲸開始嘗試在海裡釣魚，因為它還沒有進化出鳍，吠叫的鲸魚在水中釣魚不能像現在的鲸魚那樣放松和自由地遊泳，而是采用"狗刨"式的遊泳姿勢， 緩慢而笨拙。但是在水中的嘗試給了它們一種甜味的味道，不僅獲得了足夠的食物，而且還擺脫了熱量，同時避免了捕食者的威脅。出海的嘗試使鲸魚的祖先從陸地到海洋邁出了第一步。
圖3 巴基鲸（圖檔來源：哔哔聲主音）
鲸魚頭長圓錐形，嘴長短，四肢強壯，尾巴細長，體毛豐滿，外表非常醜陋，主要生活在淺海或湖岸陸地，以捕食魚類、小動物為生，以食草為生。4900萬年前，适應于生活在水中的陸地鲸魚出現了，陸基鲸魚也被稱為行走鲸，即能行走的鲸魚，是一種半水生哺乳動物，其習性與鳄魚相似。
随着時間的流逝，4600萬年前，一種更适合在水中生活的鲸魚羅德鲸出現了，它的後肢又大又長，像槳一樣。大約4000萬年前，第一個海洋巨獸龍王鲸（Dragon King Whale）已經完全離開陸地在海洋中生存，它出現了，其細長（18米）的身體逐漸退化，後肢逐漸退化，前臂和尾巴長成鳍，形狀發展成流線型。
到新石器時代末期（3400萬年前），世界迅速變冷，南極冰蓋正在形成，海平面迅速下降，龍鲸賴以生存的熱帶淺海環境消失，最終因無法适應氣候變化而滅絕;三千萬年前，矛齒鲸受到海洋優勢大齒鲨的威脅，被迫前往能見度低、水溫低的極地海洋深處，逐漸進化出聲納功能的回聲定位，以适應黑暗海洋的深處，尋找獵物并避免攻擊。四百萬年後，随着氣候的冷卻和生活方式的改變，鲸魚的體型開始增長，并最終進化成世界上最大的動物。
黑暗天空的霸主——蝙蝠
随着新一代的臨近，在白垩紀末期大滅絕中幸存下來的動物們正在尋求自己的發展之地。蝙蝠的直系祖先仍然保留其原始外觀：樹木栖息地，以昆蟲為基礎的食物，夜間活動。
随着PETM活動的到來，蝙蝠的祖先迎來了新的發展機遇。在當時的北美内陸，氣候變得非常溫暖潮濕，周圍有茂密的森林和大湖，河流和沼澤。在森林中飛翔的昆蟲茁壯成長，蝙蝠祖先為了捕食飛蟲而進化出"公共汽車拍打"，并開始在樹木之間頻繁跳躍，進化到最終長出翅膀并具有一定的滑翔甚至飛行能力。
從那時起，地球經曆了數百萬年的高溫時期（新石器時代早期氣候，或EECO，圖1），當時蝙蝠的祖先已經真正掌握了飛行能力并進化成真正的蝙蝠 - 伊希德蝠鲼（圖4）和爪蝠。
圖4 已知最早的蝙蝠，石垣蝠的恢複，是5250萬年前在美國懷俄明州綠河群的早期新覆寫地層中發現的（照片：古生物學探索）
蝙蝠在夜間視力差，光線差。為了在不撞到樹木的情況下捕捉快速移動的飛蛾，蝙蝠已經進化出超音波回聲定位，以準确捕獲飛蛾，避開障礙物并逃離捕食者。蝙蝠作為唯一真正能夠飛行的哺乳動物，避免與陸地哺乳動物競争，回聲定位系統幫助蝙蝠避免與大多數鳥類的競争，使它們能夠在全球範圍内傳播，成為僅次于齧齒動物的第二大哺乳動物群。
人類祖先：靈長類動物誕生于天空
當然，這一時期動物進化中最重要的事件是現代靈長類動物的出現，它進化出了我們的人類祖先。
近日，中國科學院青藏高原研究所的一項研究表明，PETM期的快速變暖導緻海面強烈蒸發，而陸地和海洋熱量的對比更強，促使海風吹向亞洲大陸，攜帶更多的海洋水蒸氣從熱帶海洋到東亞大陸， 導緻降水充沛，即使在原來的幹旱，沙漠和廣泛的中國中部，氣候突然變得潮濕;大面積茂密的原始森林受到歡迎。
最初分散的森林連接配接在一起，依靠它們生存的靈長類動物迅速傳播到歐洲和北美，成為北半球最豐富的動物群之一。在中國中部茂密的森林中，有一種古老的靈長類動物，阿喀琉斯奇猴，在這裡茁壯成長（圖5）。
圖5 阿喀琉斯奇猴複原圖，湖北省松子發現的化石（于錫軍圖）
阿喀琉斯奇猴是非常小的靈長類動物，長7厘米，體重隻有20到30克。它的頭部很大，一雙大眼睛有較好的視力，此時已經進化出早期的三色視覺，對紅色有很強的敏感度，一眼就能從一片綠色的葉子上看到紅色的果實。
它們的四肢纖細而靈活，主要是昆蟲，屬于白天的動物，白天更活躍，跳上樹枝尋找食物。它的手和腳上的拇指可以與其他四個手指保持，這是一種身體結構，可以幫助它抓住樹枝和食物。它身後的長尾巴在移動時保持身體平衡。阿喀琉斯猴是迄今為止發現的最早的靈長類動物，而遠古猴在後來的進化中可能分為兩組奇觀猴和猿類，經過數千年的進化，人類分裂了。
海底甲烷的釋放導緻地球上的高燒
學者們也對這一奇怪的全球變暖事件的原因存在分歧。有彗星撞擊假說和火山爆發，但大多數學者将其歸因于天然氣水合物（可燃冰）的分解。
随着1000萬年前，5600萬年前緩慢而持續的變暖過程，氣溫終于突破了一個臨界點，南北兩極的水域逐漸變暖，融化的天然氣水合物深埋在寒冷的海底，分解産生大量的甲烷并将其釋放到大氣中。甲烷是一種超強的溫室氣體，比CO2強20倍以上。甲烷對CO2的快速釋放和氧化，使地球溫度瞬間飙升。幸運的是，這些大量的碳在後期階段通過植物，土壤，岩石風化或海洋生物被吸收，導緻氣候迅速恢複到事件發生前的水準。
結論：古代新語言 - 新世界非常熱門的事件可能會被複制
雖然關于PETM事件仍有許多未解之謎，但毫無疑問，快速變暖對地球上的生命産生了深遠的影響。近年來，在全球變暖的背景下發生了洪水，暴雨和高溫等極端天氣事件。全球變暖是一把"雙刃劍"，有利有弊。需要注意的是，自工業革命以來，人類活動釋放了大量的CO2等溫室氣體，加劇了溫室效應，近年來人類的碳排放速度比PETM時期快得多！在過去的100年中，全球平均氣溫上升了0.7攝氏度，而在PETM期間，相同的溫度上升了數千年。
顯然，目前的變暖速度已經遠遠超過了PETM時期。一旦全球變暖失控，地球可能會面臨另一個類似PETM的變暖事件，地球上的生命可能會面臨另一次更新。也許哺乳動物會變小，人類在氣候變化背景下的命運，人類将如何應對氣候變化帶來的挑戰，這些都是值得我們深思的。
引用：
[1] Westerhold T， Marwan N， Drury A J， et al.近6600萬年地球氣候的天文年代記錄及其可預測性[J].科學， 2020， 369（6509）： 1383-1387.
[2] Secord R， Bloch， J I， Chester S G B， et al.變遷在古新世-始新世熱最大值中最早的馬的進化[J].科學， 2012， 335（6071）： 959-962.
[3] 謝永玲， 吳福林， 方曉明.古新世-始新世熱最大值期間全球變暖帶動的中國中部地區短時南亞熱帶森林生态系統[J].岡瓦納研究。https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.08.005。
[4] Ni X， Gebo D L， Dagosto M， et al.已知最古老的靈長類動物骨骼及早期單倍體進化[J].自然， 2013， 498（7452）： 60-64.