Крупнейшее массовое вымирание в истории Земли произошло в конце пермского периода, около 252 миллионов лет назад. Более 80 процентов всех существовавших в то время видов навсегда исчезли из окаменелостей. Это изменило природу жизни на Земле и положило начало новой эре, в которой рептилии развивались и размножались. В прошлом биологи считали, что такое быстрое распространение рептилий было вызвано обилием экологических ниш, освободившихся в результате вымирания пермских видов, но новое исследование позволило предположить, что изменение климата также было важным фактором впечатляющей эволюции и экспансии рептилий в это время. 

В ходе исследования Симоес и старший автор, профессор Стефани Е. Пирс (также из Гарварда) вместе с коллегами, профессором Майклом Колдуэллом (Университет Альберты, Канада) и доктором Кристианом Каммерером (Музей естественных наук Северной Каролины) изучали ранних амниот. Эти животные представляют собой предшественников всех современных млекопитающих, рептилий, птиц и их ближайших вымерших родственников на начальной стадии их эволюции. В этот момент времени первые группы рептилий и предков млекопитающих отделились друг от друга и развивались по своим собственным отдельным эволюционным путям.

В пермский период в фауне позвоночных доминировали синапсиды. Это были не рептилии, а предки млекопитающих, известные как стволовые млекопитающие или протомлекопитающие. Большинство из них погибло во время пермского вымирания, а их экологические ниши заняли рептилии, включая многочисленные виды динозавров, которые быстро развивались и размножались в течение триасового периода (252-200 миллионов лет назад).

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, использованы морфологические данные более 1000 ископаемых образцов 125 видов рептилий, синапсид и их ближайших родственников в течение примерно 140 миллионов лет до и после пермско-триасового вымирания. Этот набор данных на 40% больше, чем предыдущий самый большой набор данных, и большинство измерений было сделано путем прямых наблюдений и микротомографического сканирования. 

Исследователи проанализировали эти данные, чтобы определить, когда впервые возникли эти ископаемые виды и как быстро они развивались, используя современные аналитические методы, такие как байесовский эволюционный анализ, который также используется для понимания эволюции вирусов, таких как SARS-COVID 19. Затем они объединили морфологические данные с информацией о размерах тела и с данными о глобальной температуре, охватывающими миллионы лет геологической летописи, чтобы дать широкий обзор основных адаптивных реакций животных на климатические сдвиги.

Эксперты обнаружили, что появление новых видов, увеличение темпов морфологических изменений и изменения в географическом распределении соответствовали периодам быстрого изменения климатических условий, включая глобальное потепление и похолодание,

По словам профессора Пирса, крупногабаритные рептилии в основном выбирали два пути, чтобы справиться с этими климатическими сдвигами — они либо мигрировали ближе к регионам с умеренным климатом, либо вторгались в водный мир, где им не нужно было беспокоиться о перегреве, поскольку вода может поглощать тепло и поддерживать температуру гораздо лучше, чем воздух.