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作者:胡珉琦 來源:中國科學報 發布時間:2020/12/10 10:40:07
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4700萬年前,青藏高原藏著一個“香格里拉”

 

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青藏高原中部班戈縣中始新世種類豐富的化石植物類群    中科院版納植物園供圖

2019年3月的一天,中科院西雙版納熱帶植物園研究員蘇濤照例走在上班的路上,他偶然撿到了一顆種子,通過外形判斷,竟和來自青藏高原腹地的一個蘿藦亞科的種子化石標本十分匹配。

現如今氣候、地形極度迥異的兩個“自然世界”曾經生活著一樣的物種嗎?事實證明,不是這些植物對生境的選擇變了,而是在地質時期,曾經的青藏高原根本不是人們熟悉的樣子。

經過幾年的研究,蘇濤團隊發現,早在4700萬年前,青藏高原中部其實是一個海拔只有1500米的中央谷地,森林茂密,水草豐美,堪稱遠古的“香格里拉”。12月8日,這一研究成果發表在了美國《國家科學院院刊》。

2016年起,中科院西雙版納熱帶植物園聯合中科院古脊椎動物與古人類研究所在青藏高原腹地的班戈盆地展開科考。經過5年持續不斷的發掘,他們在蔣浪海拔4850米的中始新統地層(距今約4700萬年),采集到了大量葉、果實種子和花等化石材料。這些化石包含了70多個植物類型,是目前已知青藏高原新生代物種最為豐富的化石植物群。

有意思的是,在這個植物群中,不少種類是該類群在亞洲,乃至全球最早的化石記錄,比如椿榆、兔耳果、臭椿、青藤、金魚藻。“這就說明,青藏高原的生物多樣性對周邊地區,比如東南亞,甚至對整個亞洲的生物多樣性格局的貢獻都比較大。”蘇濤認為,青藏高原中部可以被看作是亞洲現代植物多樣性的一個重要源頭。

他還提到,這個植物群跟歐洲、北美同時期的植物群相似度非常高。“這就說明,青藏高原在古近紀時期對于北半球的植物區系交流起著重要的作用,可能是植物區系交流的十字路口。”

最讓研究人員意外的是,這些化石類群沒有任何一個現在生長在海拔4000多米的高原上,它們大多數的最近親緣類群都分布于現在的亞熱帶,甚至是熱帶地區。這就回到了蘇濤團隊十余年來一直關注的問題——地質時期的青藏高原究竟是怎樣一番景象?

論文共同通訊作者、中科院西雙版納熱帶植物園研究員周浙昆介紹,團隊利用這些植物葉片形態特征進行了古氣候重建,結果顯示,在4700萬年前,這里的年均溫達到19°C,是有著豐沛降雨的季風氣候。而且,古氣候和古地理模擬都認為這是一種東西向高山谷地的地貌,其最低處海拔不超過1500米。青藏高原中部的“香格里拉”存在了至少2500萬年。

由于缺乏時間和空間的地表高度定量測量,化石記錄稀少,青藏高原的古地形及其在氣候和生物進化中的作用通常是推測性的。地球物理學家、美國科羅拉多大學教授Peter Molnar評論,這項研究提供了很好的數據來解決一個大問題。“不少人認為青藏高原中部的海拔在很久以前就達到了現在的高度,該研究表明,其實要低得多。雖然已經發表了很多定性的推斷來支持這一結論,但這項研究提供了更精確的定量證據。”

相關論文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2012647117

 
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