文化 考古發現
            數萬史前動物化石為何在中國西北密集出現?
            華夏經緯網   2021-09-30 09:21:19   
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              (東西問)鄧濤:數萬史前動物化石為何在中國西北密集出現?

              中新社蘭州9月29日電 題:數萬史前動物化石為何在中國西北密集出現?——專訪中科院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤

              作者 艾慶龍

              甘肅臨夏回族自治州和政地區有100余個化石地點,發現和征集的化石標本超過3萬件,是中國乃至整個歐亞大陸產出哺乳動物化石最為豐富的地區。

              這些化石為研究古地理、古氣候等提供了怎樣的證據?中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤近日接受中新社“東西問”獨家專訪,進行深度解讀。

              資料圖:甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上獨一無二的和政羊化石”。中新社記者 孫自法 攝

              現將訪談實錄摘要如下:

              中新社記者:和政地區的化石范圍如何分布?都有哪些特點?

              鄧濤:和政是一個富含哺乳動物化石的地區,并不僅僅指和政縣,還有周邊廣河縣、東鄉縣、臨夏縣的一部分。在古生物研究上,稱之為和政地區。

              該地區化石記錄了從3000萬年前到100多萬年前古動物演變過程,我們將它分為4個時間段,命名為4大動物群。分別是晚漸新世巨犀動物群、中中新世鏟齒象動物群、晚中新世三趾馬動物群、早更新世真馬動物群。

              巨犀動物群距今3000萬年左右,典型代表巨犀是地質歷史中最大的陸生哺乳動物。鏟齒象動物群距今1500萬年,當時全球處于暖期,包括和政地區在內的中國北方森林密布,除了典型動物鏟齒象外,甚至出現古猿。

              距今1160萬年前,地球氣候發生巨變,森林消失,草原出現,依托森林生活的動物消失、絕滅,適應草原生活的三趾馬動物群出現,直到距今360萬年前,三趾馬動物群始終統治著和政地區,這也是當地化石最豐富的動物群。

              距今250萬年前,是冰河時期,氣候變得非常寒冷。隨著青藏高原的隆升,和政地區海拔高度達2000多米,出現真馬動物群,這個時期有很多食肉動物,目前發現有2種劍齒虎、3種獵狗、獵豹、中華虎等動物化石。

              資料圖:甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上最豐富的鏟齒象化石”。中新社記者 孫自法 攝

              中新社記者:生物死亡變成化石的幾率渺茫,但為何和政地區會有大量的、年代連續的古生物化石?

              鄧濤:生物死亡變成化石條件苛刻,需要動物群的數量非常龐大;更需地層快速埋藏,使其易于保存;并且地下水需富含礦物質,通過滲透將含有磷酸鈣的骨骼置換成碳酸鈣,不易風化。

              首先,和政地區擁有4大動物群,滿足數量龐大的要求。其次,其緊挨青藏高原,處于臨夏盆地地勢低洼區,青藏高原隆升過程中,沉積物會堆積在此,加之盆地不斷凹陷,保留不同時期的沉積物,為動物死亡掩埋提供場所。

              而在地下水方面,臨夏盆地南側太子山是古生代時期,沉積有幾億年前海洋里面石灰巖,高山流水滲透過石灰巖時,會把碳酸鈣溶解在水中,當它作用于動物骨骼,使其不易風化,有變成化石的機會。

              中新社記者:研究和政地區古動物化石,對于構建哺乳類動物演化序列有何意義?

              鄧濤:在同一個時期,歐亞大陸都生活著類似動物群。但由于其他地方并無這樣好的化石條件,通過研究和政地區化石,用以證明歐亞大陸動物演變過程。

              如三趾馬、真馬,它們是從北美大陸遷徙到亞歐大陸來。雖然現在亞歐大陸和北美大陸之間的白令海峽(最大水深52米)可能阻礙動物遷徙,但在冰河晚期,由于海水結冰,海平面下降100多米,使海峽成為亞歐大陸與北美大陸之間的陸橋,便于大規模植物擴散和動物遷徙。

              比如一千萬年前,和政地區最有代表性的動物和政羊(其個體大小和體態與羊接近,但屬?苿游),即是如今生活在阿拉斯加一帶麝牛的祖先,但現在在和政地區甚至亞歐大陸卻沒見到麝牛。

              近年來,通過追蹤化石地點、梳理時間線,得到了非常明晰的遷徙路線,和政羊通過和政地區—中國西北—西伯利亞—阿拉斯加這樣的線路遷徙。事實上,類似這樣跨洲的遷徙有很多,可從和政化石中得知環境的變遷和動物遷徙起源地等信息和線索。

            資料圖:甘肅臨夏盆地廣河縣發現的隱匿劍齒虎下頜化石!O博陽 供圖

              中新社記者:和政地區緊鄰青藏高原,是否可以通過研究古生物遷徙路線,推測出青藏高原形成的過程?

              鄧濤:目前青藏高原平均海拔為4000多米,對于人類來說,是很難逾越的地理障礙;對動物亦如此,它的隔離效應明顯。今天,青藏高原南北的動物群完全不一樣。

              我們在青藏高原北側發現大量巨犀化石,時間跨度為2000多萬年前到3000萬年前,而最早只有在高原南側的巴基斯坦發現巨犀化石,是孤零零的一個點。隨著蒙古國、中國、哈薩克斯坦發現巨犀化石,大家很難理解巨犀是如何跨過青藏高原的。

              通過分析各地巨犀的親遠關系,建立巨犀“家譜”及遷徙路線圖,巨犀在漸新世早期從青藏高原北側的蒙古高原經中國西北地區擴散到南亞,巴基斯坦巨犀的后代又在漸新世晚期返回甘肅和新疆。

              由此也證明,巨犀生活時期,青藏地區海拔高度不超過2000米,動物可自由遷徙。而在鏟齒象動物群時代,青藏高原南側沒有鏟齒象活動跡象,也就是說在1500萬年前,青藏高原已經阻礙了鏟齒象向南擴散和遷徙。由此可知,青藏高原是逐漸隆升的過程。

              中新社記者:從3000萬年前到100多萬年前的時間內,和政地區更替出現四大動物群,其出現和滅絕對于研究當時地球氣候變化有無幫助?

              鄧濤:我們在東鄉縣發現披毛犀化石,距今已有250萬年。而它的祖先是距今370萬年前,在西藏阿里地區,是最早發現披毛犀的地方,F在在河北、貝加爾湖等地也發現披毛犀化石,它們為什么會“一路向北”?是因為氣溫變化影響了其遷徙。

              距今370萬年的時期,屬全球暖期,除了青藏高原,其余地區以炎熱為主,身披長毛的動物,只能生活在高寒地區。

              距今250萬年前,全球進入冰河時期,和政地區也變成一個寒冷環境,更多地方適合披毛犀這類動物生存。隨著寒冷區域擴大,遷徙路線明晰,那些適合溫暖甚至炎熱的動物要么向南方遷徙,要么滅絕……這精準呈現出氣候、環境變化過程。

              資料圖:甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上最大的真馬化石埃氏馬”。中新社記者 孫自法 攝

              中新社記者:通過對于古生物化石的研究,可以判斷出當時氣候特點,將其串聯起來是否可以得到全球“氣象表”,并推測出下一步氣候變化特點?

              鄧濤:從新生代時期(始于距今6500萬年)的動物群到如今,能夠反映出地球氣候是波動的。從更長地質時代來看,整體氣候趨勢是逐漸降溫。需要注意的是,跨度幾萬年甚至幾十萬年的地質尺度,遠比人類社會長得多。有研究表明,人類社會百年內全球溫度上升2℃,而這樣的快速升溫是動物難以適應的。

              古生物學家研究發現,地球上曾共發生過5次大滅絕,也有人認為第6次滅絕正在到來。百年內的快速升溫,使生態系統難以適應,雖然人類抵抗自然災難的能力要比動物強很多,但如果動植物滅絕了,人類不可能“獨善其身”,應該有更大的智慧,去處理人與地球的關系。

              中新社記者:研究古生物化石,對研究人類起源有哪些借鑒意義?

              鄧濤:人類演化的規律跟其他動物非常類似,人類的祖先也是動物的一種,自然屬性和靈長類動物相似。

              現在人類對自然災難,有很多難以克服,這始終是非常大的威脅。而對于人類的祖先靈長類動物來講,自然界是一個非常大的驅動因素,逃避惡劣環境,逐水草而居,這跟別的動物很類似,所以我們可以從動物的演化過程了解到人類祖先。(完)

              受訪者簡介:

              鄧濤,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長,博士,研究員。研究工作聚焦于晚新生代哺乳動物化石、陸相生物地層和氣候環境演變,提出“走出西藏”理論,證明第四紀冰期動物群起源于青藏高原,已發表學術論著200余篇。2011年入選“中國科學杰出創新人物”,2013年入選國家百千萬人才工程并榮獲“有突出貢獻中青年專家”稱號,2015年入選“中國十大科學傳播人”,2018年榮獲“尹贊勛地層古生物學獎”。

             

            責任編輯:王江莉

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