在二叠纪晚期，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陆两个古大陆之间共有的同属的四足动物类群却很少。一般观点认为，泛大陆的内陆地区大陆性气候显著，在低纬度地区形成了广泛的沙漠，可能对四足动物迁徙造成了限制。
恐异齿兽是一类大型的二齿兽类，此前该属的已知记录均产自南非。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘俊团队报道了一件来自甘肃省古浪县的二齿兽类头骨化石，将该标本归入恐异齿兽属并建立一新物种——郭氏恐异齿兽，为南北半球动物交流史提供了重要线索。相关研究成果发表于《分支系统学》。
二叠纪晚期景泰周边地区场景复原，图正中最近处休息觅食的为郭式恐异齿兽。研究团队供图
研究团队对现有的二齿兽类矩阵进行了更新，同时利用简约法和贝叶斯法开展了系统发育重建工作，发现二齿兽系统发育树的拓扑结构并不稳定，特征矩阵需要进一步扩充。利用现有的二叠、三叠系四足动物组合带的年代学框架，团队开展了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约为2.61亿年前，晚于此前学界普遍估计的时间，早于陆地生态系统距今约2.73亿年的瓜德鲁普世末大灭绝，而主要的两齿兽支系与二齿兽超科的分异则发生在该大灭绝之后。
郭式恐异齿兽复原图。研究团队供图
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，研究人员对乐平世南北半球共享属种的扩散时间进行了限定。结果表明，这些扩散事件均集中于气候相对湿润的晚二叠世的重要地质时期——吴家坪期。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了一条生态廊道，从而促进了四足动物的跨半球迁徙。这一假说认为，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，为二叠纪中期南北半球共享属种稀少的原因提供了解释。
研究人员表示，恐异齿兽的发现，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的小头兽带上部至啖头兽带对比，年龄为2.552至2.5224亿年之间。综合此前在此地报道的大型肉食性兽头类李氏犊惠茨兽，可以推断二叠纪晚期该地区的生态系统具有较高的生产力，能供养大型生物生存。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/cla.70019
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