二叠纪晚期甘肃景泰周边地区四足动物组合场景复原图。叶健豪 绘

本次研究的郭氏恐异齿兽正型化石标本(比例尺为5厘米)。中国科学院古脊椎所 供图

郭氏恐异齿兽复原图(比例尺为50厘米)。叶健豪 绘

中国科学家通过对甘肃两亿多年前二叠纪(距今约2.99亿-2.52亿年)地层发现的一件大型二齿兽类恐异齿兽化石进行系统研究，既更新了全球现有的二齿兽类矩阵，也改写了南北半球动物交流史。

记者12月24日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)获悉，该所刘俊研究员团队最近对产自甘肃省古浪县的二齿兽类头骨化石标本开展深入研究，将其归入恐异齿兽属并建立新种，命名为郭氏恐异齿兽。而在此之前，恐异齿兽属的已知化石记录均产自南非。相关研究论文，近日在国际专业学术期刊《分支系统学》发表。

论文第一作者和共同通讯作者、中国科学院古脊椎所博士研究生石雨泰介绍说，二叠纪晚期泛大陆业已形成，全球大陆连为一体，为四足动物的跨区域扩散提供了条件。然而，劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间共有的同属的四足动物类群很少，一般认为，泛大陆的内陆地区大陆性气候显著，在低纬度地区形成广泛沙漠，可能成为四足动物迁徙的“天堑”。

在本项研究中，研究团队进行二齿兽系统发育重建，利用现有二叠、三叠系四足动物组合带的年代学框架，开展首个二齿兽类的支端定年研究，对各类群的分异时间进行计算，结果显示两齿兽类的起源时间在距今2.61亿年左右，比原来普遍估计的时间要晚许多，但早于陆地生态系统的瓜德鲁普世末(距今约2.73亿年)大灭绝，而主要的两齿兽支系(隐齿兽类与二齿兽超科)的分异时间则在这一灭绝时间之后，这提示该大灭绝产生的生态位空缺可能促进了二齿兽类的分化。

石雨泰指出，研究团队梳理二叠纪晚期南北半球共有的四足动物属级记录后发现，这些化石记录显示出高度多样的生态型和显著的体型分异，难以仅用适应性强弱来解释其迁徙过程。

为此，研究团队进一步基于二齿兽类的支端定年结果，并结合南非、俄罗斯等地四足动物组合带的绝对年龄，对乐平世(距今约2.60亿-2.52亿年)南北半球共享属种的扩散时间进行限定。结果表明，这些扩散事件均集中于吴家坪期(距今约2.59亿-2.54亿年)，该时期气候相对湿润，结合已有的气候重建工作，研究推测低纬度地区的湿润条件缓解了泛大陆持续的干旱化趋势，并在低纬度地区形成一条生态廊道，从而促进四足动物的跨半球迁徙。

论文共同通讯作者刘俊研究员认为，这一假说同样能够解释为何二叠纪中期南北半球共享属种稀少——持续的干旱化过程破坏了低纬区生态廊道，致使南北半球动物群之间的交流受阻。

他表示，郭氏恐异齿兽化石的发现，表明甘肃景泰、古浪一带的二叠、三叠系四足动物化石层可与南非卡鲁盆地相关化石层对比，年代可以限制在距今大约2.55亿-2.52亿年。综合此前相关研究，可以推断二叠纪晚期甘肃地区的生态系统具有较高生产力，能供养大型生物生存。