本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
现在是通往过去的钥匙。每一位名副其实的地质学家都明白这个道理。这句名言是均变论原理的精髓，在全国各大学的地质学系里，它被醒目地印在马克杯、保险杠贴纸以及更多物品上。但虽然现在正在发生的现象确实可以帮助我们理解史前时期发生的事情，但线索的流动并非单向的。过去很可能也是通往未来的钥匙，特别是当我们想要预览快速气候变化时期可能发生的事情时。鉴于我们人类现在正在让全球气温升高，明智之举是回顾过去，了解我们可能对自然的未来抱有什么样的期望。
在哺乳动物时代的黎明，大约5600万年前，全球气温迅速升高。在大约10万年的时间里，气温上升了超过9华氏度。古生物学家将其称为古新世/始新世极热事件（简称PETM），而要了解其影响，几乎没有比怀俄明州沙漠更好的地方了。这里的化石地点以出产该时期的详细物种序列而闻名，记录了生命对快速气候变化的反应。
例如，昆虫的情况相当不错。以至于来自PETM的植物化石显示，由饥饿的节肢动物造成的孔洞和凹坑数量激增。还有哺乳动物。在古代怀俄明盆地经历这场热浪的哺乳动物，比之前或之后的哺乳动物都要小。动物群似乎在高温中缩小了，就像生物收缩片一样。
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但这究竟意味着什么变化？直到现在，古生物学家们一直在考虑两种假设。可能是体型较大的哺乳动物物种随着时间的推移进化得越来越小，这是一种称为直生演化的直线式发展。又或者，体型较小的物种可能是密切相关的移民物种，它们之前生活在更温暖的栖息地，并且能够在大物种灭绝后茁壮成长。无论哪种方式，假设都是体型较小的哺乳动物可能更能够散热，并应对伴随高二氧化碳水平而来的植物营养价值的改变。
但布莱恩·兰金及其同事的新研究着眼于另一种可能性——物种选择。其逻辑与自然选择相同，但提升了一个层次。就像个体一样，论点认为，某些物种在分裂出后代物种方面会以某种方式比其他物种更成功。在这种情况下，体型较大的哺乳动物物种会在温室世界中遭受苦难，而已经很小的物种则会衍生出更多的新谱系。当大型物种灭绝时，小型物种就会大量繁殖。
幸运的是，比格霍恩盆地和克拉克斯福克盆地的动物群已被广泛研究，以至于古生物学家们已经能够重建体型、祖先-后代关系（这是一项罕见的壮举），并识别出移民物种。这就是数十年的野外工作所达成的目标——一个包含超过2000个地点、5000个标本和50个物种的数据集，这些物种根据这些哺乳动物生活的时间和地点进行了仔细排列。将所有这些数据输入到自然学家所谓的普莱斯方程的修改版本中，兰金及其同事得以解析古代野兽体型缩小的原因。
整个新生代的气候变化。 来源：Robert A. Rohde 维基百科 (CC BY-SA 3.0)
新生代这个狭窄的时间跨度内哺乳动物体型发生变化并非只有一个原因。兰金及其同事得出结论，主要原因是小型物种迁移到比格霍恩盆地和克拉克斯福克盆地，而大型本地物种则消失了。这些哺乳动物包括古老的有蹄食草动物小始祖马和灵长类动物泰勒硬齿鼠。古生物学家还发现了一些本地物种的证据，例如食肉动物维瓦拉弗斯·波利图斯，随着时间的推移变得越来越小。
现在奇怪的部分来了。古生物学家在这些盆地中发现了一些物种选择的影响，但它却有利于更大的哺乳动物。这是一场灭绝和进化的双重打击。一些小型动物，如早期灵长类动物卡波莱斯特斯·辛普森尼，在灭绝的同时，一些大型动物，如外形像啮齿动物的阿齐戈尼克斯，正在留下大型后代物种。
如果没有物种选择导致一些大型物种更成功地留下体型庞大的后代，PETM的哺乳动物群将会比岩石中遗留下来的还要小。并且随着闷热的消退，物种选择仍然偏爱更大的物种，而直生演化和移民则不那么重要。这可能意味着物种选择在古新世和始新世时期是一个相对恒定的因素，但在强烈的热量给小型哺乳动物带来短暂优势时，它曾被短暂地抑制。
如果还没有发生，类似的影響可能很快就会发挥作用。兰金及其合著者写道，在非常短的时间框架内，气候变化的影响可以在物种内部看到。但在长期——我们可以从人为气候变化中看到的长期影响——物种选择开始发挥作用。哪些物种灭绝，哪些物种能够不断衍生出后代，开始以新的方式塑造世界。进化没有既定的道路。没有命运。但通过回顾遥远的过去，也许我们可以开始感知我们无意中创造的新世界的粗略轮廓。
更多信息，请查看沙伊娜·蒙塔纳里的帖子，了解同一项研究。
参考文献
Rankin, B., Fox, J., Barron-Ortiz, C., Chew, A., Holroyd, P., Ludtke, J., Yang, X., Theodor, J. 2015. 扩展的普莱斯方程量化了整个古新世/始新世极热事件中哺乳动物体型的物种选择。英国皇家学会学报B辑：生物科学。doi: 10.1098/rspb.2015.1097