伦敦大学学院（UCL）领衔的一项最新研究揭示了远古鳄鱼及其亲戚在地球五次生物大灭绝中幸存下来的关键原因。研究发现，在长达2.5亿年的演化历程中，这些生物主要通过跟随温暖的气候来适应环境变迁，而非演化出适应剧烈温差的能力。当地球变暖时，它们的分布范围向高纬度扩展，有时甚至远至南极洲；而当气温下降时，它们则向热带地区退缩。
这项研究成果已发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。研究团队综合分析了来自400多个现生与绝灭物种的7000多条化石记录，并结合计算机模拟技术，重建了过去2.45亿年间地球的气候与地理环境。
小行星撞击后的生态避难所
研究结果表明，在6600万年前小行星撞击地球、导致许多恐龙的生存环境急剧恶化之后，热带和亚热带地区依然为鳄鱼的远古亲戚保留了适宜的生存条件。根据极端程度不同的气候模拟，只有最极端的模型才会彻底摧毁这些潜在的避难所。
该研究团队先前的模拟结果曾显示，非鸟类恐龙（即最终灭绝的恐龙群体）的适宜栖息地在小行星撞击后出现了更为严重的萎缩。论文第一作者、UCL地球科学系的阿尔菲·亚历山德罗·基伦扎（Dr. Alfio Alessandro Chiarenza）博士指出：“小行星并没有让整个地球对所有生物群落都变得同样充满敌意。”
“鳄鱼对温暖环境的长期偏好，可能恰好使幸存者留在了气候条件保持得最好的地区，例如赤道附近。这些避难所为种群提供了庇护，使其得以在灾后恢复并重新繁衍辐射。”这一发现为解释这种与恐龙同时代出现的动物如何挺过地球五次重大物种大灭绝提供了重要的线索。
远古鳄鱼的空前多样性
虽然现代鳄鱼及其近亲具有许多标志性的共同特征，但其演化史却展现出极为丰富多彩的体型、大小和生活方式。广义的鳄鱼谱系——被称为假鳄类（pseudosuchians）——在历史上曾包括披重甲的食草动物、纯陆地掠食者，以及体重超过一吨的巨兽。
其中最引人注目的是被称为“超级巨鳄”（SuperCroc）的帝鳄（Sarcosuchus），体长可达12米。另一种史前亲属波斯特鳄（Postosuchus）则是一种能够用两足或四足行走的陆地掠食者。
基伦扎博士表示：“人们常把鳄鱼称为‘活化石’，但它们的祖先和亲属在其历史中发生了巨大的变化，从体型堪比公交车、能吞食霸王龙的巨兽，到长着哈巴狗面孔的小巧可爱动物。我们的研究表明，尽管存在如此巨大的多样性，但它们与气候的关系却惊人地保持了一致。”
2.45亿年气候历史的化石证据
为了探究这种关系，科学家们重建了400种鳄鱼及其远古亲戚对温度和降水的偏好。他们利用化石证据、演化谱系树以及现生鳄鱼物种的现代地理分布图，将这些生态偏好与古地理、古气候的重建数据进行对比，从而确定了在地球历史的不同时期，适宜栖息地的分布位置。
研究浮现出一个清晰的规律：随着地球气候的变化，鳄鱼亲戚总体上追随温暖的环境，在气温升高期扩大分布范围，在气温下降期则向低纬度收缩。例如，在约5000万年前温度极高的始新世早期，全球气温比今天高出约10°C，极地地区没有永久冰盖，鳄鱼的亲属曾生活在北美、欧洲乃至南极洲的高纬度地区。而在随后的数百万年间，全球变冷逐渐压缩了它们的生存空间，地理分布范围向温暖的热带地区收缩。
两个令人惊讶的例外
尽管这种对温暖环境的偏好高度一致，但研究人员还是发现了两个重要的例外。在大约9400万年前的白垩纪热最高峰期，全球气温比现代水平高出多达14°C，鳄鱼家族树的一个分支演化出了耐受更高温度的能力；另一个适应性演变发生在大约3400万年前的澳大利亚，当时长期的变冷期导致降水减少、大陆干旱化，一群已灭绝的鳄鱼成功适应了日益干旱的沙漠环境。
这些例外表明，尽管大多数鳄鱼亲戚继续遵循其偏好的温暖环境，但部分支系确实具备演化以适应不同气候的潜力。
小行星撞击后的环境模拟
研究人员还利用气候模拟探究了希克蘇魯伯（Chicxulub）小行星撞击后数十年到数百年间的环境变化。他们评估了多种环境后果，包括尘埃和火山灰遮蔽阳光以及火山喷发导致的二氧化碳浓度上升。
当模拟将阳光减少5%或10%时，赤道附近的温暖区域依然保持了适合鳄鱼亲戚生存的条件，这为它们在环境剧变中提供了关键的避难所。然而，如果阳光减少15%的更严重极端场景下，这些区域也将变得不再适宜生存。不过，研究人员指出，这种极端幅度的阳光减弱在目前被认为可能性较低。而大气二氧化碳浓度的增加等其他模拟变化，并未改变鳄鱼适宜气候区的可用性。
现代变迁下的生存危机
研究人员强调，适宜的温度可能只是鳄鱼在大灭绝中幸存的部分原因。其他特征，如相对较小的体型、水陆两栖的生活习性、灵活的食性以及较低的能量需求，也同样提高了它们的生存几率。作为变温动物（“冷血动物”），鳄鱼维持机体运转所需的食物远少于恒温动物。
然而，这些发现也对现代鳄鱼如何应对当代气候变化提出了警示。在数百万年的历史中，向适宜温度的地区迁移一直是它们应对地球变迁的主要方式。但在今天，不断扩张的城市、农业用地和道路正在严重限制野生动物的迁移空间。
UCL地球科学系的菲利普·曼宁（Philip Mannion）教授总结道：“这些发现对当今的物种具有重要启示。如果过去鳄鱼主要通过向适宜栖息地迁移来应对气候变化，那么随着地球变暖，当今的物种将需要充足的空间来转移，而道路、农场和城市导致的适宜区域丧失，正使这一过程变得愈发困难。”