脊椎動物化石重建青藏高原古高度

青藏高原隆升是一個重大的地質事件,但關於其生長過程卻存在著不同的觀點。各種地質觀察得出了矛盾的結論,尤其是地球化學、構造地質學和古生物學證據進一步加深了爭議。脊椎動物化石在青藏高原的隆升歷程中留下了非常關鍵的證據,國際刊物《全球和行星變化》(

Global and Planetary Change)特邀中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員鄧濤團隊撰寫綜述論文,近日已在線發表。

中生代泛大陸解體之後,分離出來的印度板塊以較快的速度向北漂移,終於在新生代初期與歐亞大陸發生碰撞,成為近5億年來地球歷史上發生的最重要造山事件,青藏高原開始逐漸形成。在中生代時期,青藏高原今天所處的地區還是一片汪洋大海,生活著以菊石、鯊魚、魚龍等為代表的游泳生物,以及以固著蛤和藻類等為代表的底棲生物。中生代晚期西藏東南部地區逐漸脫離海洋環境,恐龍動物群在此繁衍。古近紀的熱帶-亞熱帶魚類和植物等化石證據指示,青藏高原腹地在距今2600萬年前仍然為溫暖溼潤的低地,當時由印度洋而來的暖溼氣流至少可以深入到西藏中部地區。青藏高原在中新世持續隆升,至上新世達到現代高度,形成冰凍圈環境。在札達盆地的上新世沉積中發現了披毛犀、雪豹、北極狐和盤羊的祖先類型,顯示適應嚴寒環境的第四紀冰期動物群起源於青藏高原。

鄧濤團隊的研究結果表明,漸新世時期尼瑪和倫坡拉等盆地的海拔高度不超過2000米,整個青藏高原的地勢還不足以阻礙大型動物的交流,巨犀等哺乳動物仍然能夠在高原南北之間穿行;到中新世,吉隆、倫坡拉和可可西里等盆地的數據反映高原上升至海拔3000米左右,已成為當時鏟齒象等哺乳動物交流的屏障;直至上新世,札達和崑崙山口等盆地達到了4000米以上的現代海拔高度,由此形成冰凍圈環境,導致冰期動物群的出現。長期以來,科學家一直在上新世至早更新世的極地苔原和乾冷草原上尋找適應寒冷氣候的第四紀冰期動物群的始祖,但並未獲得成功。現在,通過對在青藏高原上以札達盆地為代表的新生代晚期沉積物中所發現的哺乳動物化石的研究,顯示在上新世達到現代高度的青藏高原的嚴寒氣候已經使第四紀冰期動物群的祖先們度過了寒冷適應進化的最初階段。

該項研究得到中科院戰略性先導科技專項、前沿科學重點研究項目、國際夥伴計劃及國家自然科學基金重點項目資助。

脊椎动物化石重建青藏高原古高度

古生物證據推演的漸新世至現代青藏高原南北向高度剖面(鄧濤 供圖)

來源:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所

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