Hållningsförskjutning i slutet av perm, 252 miljoner år sedan. Före krisen, de flesta reptiler hade en spretig hållning; efteråt gick de upprätt. Detta kan ha varit det första tecknet på ett nytt liv i trias. Kredit:djurteckningar av Jim Robins, University of Bristol.
Däggdjur och fåglar idag är varmblodiga, och detta tas ofta som orsaken till deras stora framgång.
Paleontolog professor Mike Benton vid University of Bristol, identifierar i journalen Gondwanaforskning att både däggdjurens och fåglarnas förfäder blev varmblodiga samtidigt, för cirka 250 miljoner år sedan, under den tid då livet återhämtade sig från den största massutrotningen genom tiderna.
Massutrotningen perm och trias dödade så mycket som 95 procent av livet, och de mycket få överlevande mötte en turbulent värld, upprepade gånger drabbats av global uppvärmning och kriser för havsförsurning. Två huvudgrupper av tetrapoder överlevde, synapsiderna och arkosaurierna, inklusive förfäder till däggdjur respektive fåglar.
Paleontologer hade identifierat tecken på varmblodighet, eller tekniskt endotermi, i dessa triasöverlevande, inklusive bevis för ett diafragma och eventuella morrhår i synapsiderna.
På senare tid, liknande bevis för tidigt ursprung av fjädrar hos dinosaurier och fåglars förfäder har kommit fram. I både synapsider och arkosaurier från trias, benstrukturen visar kännetecken för varmblodighet. Bevisen för att däggdjurens förfäder hade hår från början av trias har misstänkts under lång tid, men förslaget att arkosaurier hade fjädrar från 250 miljoner år sedan är nytt.
Men en stark antydan om detta plötsliga ursprung till varmblodighet i både synapsider och arkosaurier vid exakt tiden för massutrotningen perm-trias hittades 2009. Tai Kubo, sedan upptäckte en student som studerade magisterexamen i paleobiologi vid Bristol och professor Benton att alla medelstora och stora tetrapoder bytte från spretande till upprätt hållning precis vid gränsen mellan Perm och Trias.
Deras studie baserades på fossiliserade fotspår. De tittade på ett urval av hundratals fossila spår, och Kubo och Benton blev förvånade över att se att hållningsförskjutningen skedde omedelbart, inte sträckt ut under tiotals miljoner år, som hade föreslagits. Det hände också i alla grupper, inte bara däggdjurens förfäder eller fågelförfäder.
Professor Benton sa:"Moderna amfibier och reptiler är spridare, håller sina lemmar delvis i sidled.
"Fåglar och däggdjur har upprättstående ställningar, med lemmarna omedelbart under sina kroppar. Detta gör att de kan springa snabbare, och särskilt vidare. Det finns stora fördelar med upprätt hållning och varmblodighet, men kostnaden är att endotermer måste äta mycket mer än kallblodiga djur bara för att ge energi till sin inre temperaturkontroll."
Bevisen från kroppsförändringar och från tidigt ursprung av hår och fjädrar, allt händer samtidigt, föreslog att detta var början på ett slags "kapprustning". Inom ekologi, kapprustning uppstår när rovdjur och bytesdjur måste tävla med varandra, och där det kan ske en eskalering av anpassningar. Lejonet utvecklas för att springa snabbare, men gnuerna utvecklas också för att springa snabbare eller vrida sig och vända sig för att fly.
Något liknande hände i trias, från 250 till 200 miljoner år sedan. I dag, varmblodiga djur kan leva över hela jorden, även i kalla områden, och de förblir aktiva på natten. De visar också intensiv föräldravård, mata sina barn och lära dem komplext och smart beteende. Dessa anpassningar gav fåglar och däggdjur fördelen gentemot amfibier och reptiler och i den nuvarande svala världen tillät dem att dominera i fler delar av världen.
Professor Benton tillade:"Trias var en anmärkningsvärd tid i livets historia på jorden. Du ser fåglar och däggdjur överallt på land idag, medan amfibier och reptiler ofta är ganska dolda.
"Denna revolution i ekosystem utlöstes av det oberoende ursprunget till endotermi hos fåglar och däggdjur, men tills nyligen insåg vi inte att dessa två händelser kan ha samordnats.
"Det hände eftersom endast ett litet antal arter överlevde Perm-Trias massutrotningen - vilka överlevde var beroende av intensiv konkurrens i en tuff värld. Eftersom några av de överlevande redan var endotermiska på ett primitivt sätt, alla andra var tvungna att bli endotermiska för att överleva i den nya snabba världen."