Kepunahan akhir Permian dianggap penting bukan hanya karena kedahsyatannya, tetapi juga karena menandai dimulainya era baru ketika reptil menjadi kelompok dominan hewan vertebrata yang hidup di daratan.
Pada masa Permian, fauna vertebrata di darat didominasi oleh sinapsida – nenek moyang mamalia. Setelah kepunahan Permian, pada Periode Trias (252-200 juta tahun yang lalu), reptil berevolusi dengan kecepatan tinggi, menciptakan ledakan keanekaragaman reptil.
Laju evolusi dan diversifikasi yang cepat ini diyakini oleh sebagian besar ahli paleontologi karena kepunahan pesaing yang memungkinkan reptil mengambil alih habitat dan sumber makanan baru yang telah didominasi oleh beberapa kelompok sinapsid sebelum kepunahannya.
Namun, dalam sebuah studi baru di Sciences Advances, para peneliti dari Department of Organismic and Evolutionary Biology dan Museum of Comparative Zoology di Harvard University dan kolaborator, mengungkapkan bahwa evolusi dan radiasi reptil yang cepat dimulai jauh lebih awal, sebelum akhir Permian. Ada kaitanya dengan suhu global yang terus meningkat melalui serangkaian perubahan iklim yang berlangsung hampir 60 juta tahun dalam catatan geologis.
“Kami menemukan bahwa periode evolusi reptil yang cepat ini terkait erat dengan peningkatan suhu. Beberapa kelompok berubah sangat cepat dan beberapa kurang cepat, tetapi hampir semua reptil berevolusi jauh lebih cepat daripada sebelumnya,” kata penulis utama rekan postdoctoral Tiago R Simões.
Dalam studi ini, Simões dan penulis senior Profesor Stephanie E. Pierce (keduanya dari Harvard) bekerja bersama kolaborator Profesor Michael Caldwell (University of Alberta, Kanada) dan Dr. Christian Kammerer (North Carolina Museum of Natural Sciences) untuk memeriksa amniota awal. Sebagai hewan yang mewakili cikal bakal semua mamalia modern, reptil, burung, dan kerabat terdekat mereka yang telah punah, pada fase awal evolusi mereka. Pada titik waktu ini, kelompok pertama reptil dan nenek moyang mamalia berpisah satu sama lain dan berevolusi di sepanjang jalur evolusi mereka sendiri yang terpisah.
“Reptil mewakili sistem terestrial yang ideal dan langka untuk mempelajari pertanyaan ini karena mereka memiliki catatan fosil yang relatif baik dan bertahan dari serangkaian krisis iklim termasuk yang mengarah ke kepunahan terbesar dalam sejarah kehidupan kompleks, kepunahan massal Permian-Triassic,” kata Simões.
Reptil relatif jarang selama Permian dibandingkan dengan nenek moyang mamalia. Namun, berbagai hal membuat perubahan besar selama Trias ketika reptil mengalami ledakan besar dalam jumlah spesies dan variasi morfologi. Hal ini menyebabkan munculnya sebagian besar kelompok besar reptil (buaya, kadal, kura-kura) dan beberapa kelompok yang sekarang sudah punah sepenuhnya.
Para peneliti kemudian menggabungkan kumpulan data baru dengan data suhu global yang mencakup beberapa juta tahun dalam catatan geologis untuk memberikan gambaran luas tentang respons adaptif utama hewan terhadap perubahan iklim.
“Hasil kami mengungkapkan bahwa periode perubahan iklim yang cepat dan pemanasan global dikaitkan dengan tingkat perubahan anatomi yang sangat tinggi di sebagian besar kelompok reptil karena mereka beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru,” kata Pierce.
“Dan proses ini dimulai jauh sebelum kepunahan Permian-Triassic, setidaknya sejak 270 juta tahun yang lalu, menunjukkan bahwa diversifikasi rencana tubuh reptil tidak dipicu oleh peristiwa kepunahan PT seperti yang diperkirakan sebelumnya, tetapi sebenarnya dimulai puluhan juta tahun sebelumnya.”
“Satu garis keturunan reptil, lepidosaurus, yang memunculkan kadal dan tuatara pertama, berbelok ke arah yang berlawanan dari kebanyakan kelompok reptil dan mengalami fase perubahan yang sangat lambat pada keseluruhan anatomi mereka,” kata Simões.
“Pada dasarnya, rencana tubuh mereka dibatasi oleh seleksi alam, bukannya menjadi liar dan berubah secara radikal seperti kebanyakan reptil lain pada saat itu.” Para peneliti menyarankan ini karena pra-adaptasi pada ukuran tubuh mereka untuk mengatasi suhu tinggi dengan lebih baik.
“Fisiologi organisme sangat bergantung pada ukuran tubuh mereka,” kata Simões, “reptil bertubuh kecil dapat bertukar panas dengan lebih baik dengan lingkungan sekitarnya. Kadal dan tuatara pertama jauh lebih kecil daripada kelompok reptil lainnya, tidak jauh berbeda dari kerabat modern mereka, sehingga mereka lebih beradaptasi untuk mengatasi perubahan suhu yang drastis.
“Nenek moyang buaya, kura-kura, dan dinosaurus yang jauh lebih besar tidak dapat kehilangan panas dengan mudah dan harus segera mengubah tubuh mereka untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru.”
Simões, Pierce, dan kolaborator juga memetakan bagaimana ukuran tubuh berubah di seluruh wilayah geografis selama jangka waktu ini. Mereka mengungkapkan bahwa tekanan iklim pada ukuran tubuh sangat tinggi sehingga ada ukuran tubuh maksimum bagi reptil untuk bertahan hidup di daerah tropis selama periode panas mematikan saat itu.
“Reptil berukuran besar pada dasarnya mengambil dua rute untuk menghadapi perubahan iklim ini,” kata Pierce, “mereka bermigrasi lebih dekat ke daerah beriklim sedang atau menginvasi dunia akuatik di mana mereka tidak perlu khawatir akan kepanasan karena air dapat menyerap panas dan mempertahankan suhunya jauh lebih baik daripada udara.”
“Hubungan kuat antara kenaikan suhu di masa lalu geologis dan respons biologis oleh kelompok reptil yang berbeda secara dramatis menunjukkan bahwa perubahan iklim merupakan faktor kunci dalam menjelaskan asal dan ledakan rencana tubuh reptil baru selama Permian dan Trias terbaru,” kata Simões .
