恐龙在侏罗纪时期统治地球。但首先，它们必须度过世界末日。
大多数地质学家怀疑，大规模火山喷发是导致前一个三叠纪末期生物大灭绝事件的罪魁祸首。这场灾难喷发出大量气体，地质学家怀疑这些气体改变了全球气候，导致地球上近 80% 的生物灭绝——尽管恐龙以某种方式幸存下来并在后来繁荣发展。科学家们知道，大多数灭绝事件发生在海洋生物中，但灭绝事件究竟如何影响陆地生物一直是一个长期存在的地质难题。最近，这个难题包括恐龙幸存下来的恶劣条件是全球热浪还是寒潮的问题。现在，在化石恐龙足迹旁边发现的冰冷湖泊的新证据，证实了后一种观点，并表明，使恐龙得以生存的原因可能是它们能够勇敢地面对恶性火山冬天的寒冷。
没有直接的方法来测量恐龙在 2 亿多年前所面临的天气，当时足以填满 500 次大峡谷的熔岩倾泻在盘古超大陆的中心。与此同时，火山喷发还喷出大量的二氧化碳和硫磺，播下了气候混乱的种子。所有的二氧化碳都通过使海洋变得过于酸性来帮助杀死海洋生物，海洋生物遗留下来的贝壳和骨骼中的化学变化证明了这一点。地质学家长期以来一直认为，温室气体也提高了全球气温，这可能会给陆地生物带来压力。然而，地质记录中陆地上的死亡原因不如海洋中的死亡原因那么清楚，而且可能还存在其他重要的气候过程在起作用。
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火山喷发产生的硫磺可以在大气中形成微小的反射液滴，将阳光反射回太空，冷却地球，并可能导致短暂的“火山冬天”。人类在最近发生的事件中亲身观察到了这种效应，例如 1991 年菲律宾皮纳图博火山爆发后全球出现的较凉爽天气。但在更灾难性的极端情况下，计算机模拟表明，三叠纪末期火山引起的冬天可能会使气温骤降高达 10 摄氏度——甚至可能超过二氧化碳的升温效应。
为了确定陆地上是变暖还是变冷的影响占上风，地质学家依靠气候敏感过程，这些过程可以在岩石中留下线索。方法包括寻找现代不耐寒植物祖先的化石遗骸，这些植物会随着气候条件的变化而向赤道移动或远离赤道。但我们对古代植物的了解有限。地质学家在盘古大陆的大部分地区，甚至在两极附近都发现了茂盛的蕨类森林的遗骸，但关于这是否指向温暖或凉爽的气候仍然存在争议。幸运的是，也有一些更直接的低温指纹。
如果冰沿着湖泊边缘形成，岸边的岩石和泥土可能会冻结在其中。当冰破裂并漂浮到更深的水域时，它会融化并落下任何可能搭便车的沙子或卵石。因此，当地质学家在古代湖泊泥浆中发现岸边沙子或砾石时，这可能指向冰的作用。
在周五发表在《科学进展》杂志上的一项新研究中，研究人员在中国西北部（现在是新疆准噶尔盆地）的古代湖底岩石中发现了这种明显的模式，该地区过去位于北极圈以北，是盘古大陆的一部分。
冰的证据出现在保存有大量恐龙足迹的相同岩层中，这表明北极恐龙即使在寒冷的冬季条件下也在古代湖泊的岸边漫游。“人们长期以来一直在寻找极地恐龙。不同之处在于他们没有[极地地区]结冰的证据，”该研究的合著者、哥伦比亚大学地质学家兼古生物学家保罗·奥尔森说。“我们发现恐龙足迹与这些季节性结冰的湖泊沉积物有关。”
基于三叠纪晚期和后来的恐龙、翼龙以及现代鸟类（带有羽毛）之间的进化联系，奥尔森和他的团队认为，在这段寒冷时期幸存下来的恐龙也具有隔热的羽毛和细丝。（后者是古代类似羽毛的结构，类似于一根长头发。）这种情况意味着恐龙羽毛的进化早于在明确的化石记录中看到的。但这符合一个理论，即恐龙羽毛的早期单一起源，这得到了其他古生物学家的支持。
对于奥尔森来说，恐龙利用三叠纪末期的寒潮来占据主导地位也有助于化石记录中的其他模式各就各位。长期灭绝的鳄鱼亲戚，称为伪鳄类，在三叠纪晚期的炎热热带地区占据主导地位，并且在它们的进化树中没有羽毛的证据。古生物学家认为，与现代爬行动物一样，伪鳄类动物适应了节约用水——因此如果火山二氧化碳引起热浪，它们很可能在炎热干燥的条件下幸存下来。但是，这些爬行动物的骨骼和足迹几乎都从三叠纪末期之后的化石记录中消失了，这让奥尔森认为它们无法在火山冬天中保持温暖。“这真的非常简单，”奥尔森说。“陆地上所有没有隔热的东西都灭绝了。”
“这是一个非常令人兴奋的假设，即这种降温实际上导致了陆地上的灭绝，但我认为那里还有很多东西需要弄清楚，”犹他大学的古生物学家兰迪·厄米斯说，他没有参与这项研究，但过去曾与奥尔森合作。“最困难的问题是理清所有这些气候影响，并试图阐明潜在的杀戮机制与某些生物群体之间的联系。”
在盘古大陆以前的两极附近发现更多的恐龙，以及在准噶尔盆地以外发现更多低温的明显迹象，是弄清楚究竟是什么条件杀死了伪鳄类动物——以及是什么使恐龙能够在三叠纪末期幸存下来的关键。“如果能在其他极地地理区域看到这种证据，那就太好了，”澳大利亚科廷大学的有机地球化学家克利蒂·格赖斯说，她没有参与这项新研究，但曾与奥尔森合作研究三叠纪末期灭绝的其他方面。“你只有一个地点；这可能是天气或季节性、地点性的事情。你需要知道它更普遍。”但其影响超越了仅仅理解这次灭绝事件。“即使你一点也不关心恐龙，了解与突发气候变化相关的六次生物大灭绝[包括当前正在发生的生物大灭绝]对于理解我们未来的走向至关重要，”厄米斯说。“我们只能通过观察地质记录来做到这一点。”