借助一株2400万年前的“小草”化石 科学家重建青藏高原中部2400万年前的高程与景观

借助一株2400万年前的“小草”化石 科学家重建青藏高原中部2400万年前的高程与景观

青藏高原中部伦坡拉盆地发现的苹属化石。中科院植物研究所供图

重建的2400万年前伦坡拉古湖及其周围的生态景观。中科院植物研究所供图

青藏高原中部伦坡拉盆地发现苹属化石的地层剖面。中科院古脊椎所供图

（化石网报道）据新华视点微信公号（金地、董瑞丰）：记者从中国科学院植物研究所获悉，借助一株约2400万年前的“神奇小草”，科学家重建了青藏高原中部2400万年前的高程与景观，这为揭开青藏高原抬升过程的神秘面纱提供了新的重要参考。相关研究成果已于近期发表在国际知名期刊《科学通报（英文版）》上。

近6500万年间，亚洲地区最重要的地质事件就是青藏高原的隆升。中科院植物所王宇飞团队与中科院古脊椎所、地球环境所相关团队合作，在研究了古、今温度和纬度差异变化的情况下，利用青藏高原中部伦坡拉盆地（现西藏那曲市域内）发现的、约2400万年前的苹属化石，测出了青藏高原中部当时的“身高”。

依据苹属植物海拔分布上限，科学家确定了当时伦坡拉古湖平面的海拔上限不超过3690米。同时，依托化石同层的花粉组合数据，参考高原地区今天的花粉沉降规律，根据模型测算出古湖的海拔下限约为2990米。与今天当地约4700米的海拔相比较可以得出，2400万年间青藏高原中部“长高”了约1000米至1700米。

结合其他古生物学和沉积学证据，研究人员“还原”了当时伦坡拉古湖周围暖温带针阔混交林的植被和生态系统。结果显示，当时的盆地内受印度季风的影响，水源充足、有湖泊。而同时期在高原北坡的塔里木盆地已经开始干旱化。这表明该时期高原中部的海拔高度已经能够阻断南来的水汽。

“青藏高原不是整体性的一起抬升，我们的研究就是想弄清，各板块何时抬升到何高度，当时的生态环境是什么样的。”中科院植物所研究员王宇飞说，2400万年间，随着海拔升高，伦坡拉盆地从湖泊、森林变成如今的高寒草甸。今天，青藏高原仍在缓慢抬升中，解读青藏高原中部的抬升历史，可以为我们认识现在和未来青藏高原的生态环境变化提供参考。

（化石网报道）据新华社（金地、董瑞丰）：最近，中国科学院植物研究所王宇飞团队与古脊椎动物与古人类研究所邓涛团队、地球环境研究所刘晓东团队合作，借助一块“长着小草的化石”，揭开了青藏高原中部2400万年间“长高”的秘密。在采访中，王宇飞研究员告诉记者，这块“珍宝”般的化石有着难解的“身世之谜”。

2009年，中科院古脊椎所邓涛团队在青藏高原进行科学考察，在采集动物化石时，常伴有植物化石。这些可能与植物相关的化石，被分批分次地送到了王宇飞手中。在众多化石中，一块采自青藏高原中部伦坡拉盆地（现西藏那曲市域内）、带有脉络清晰的扇形轮廓印痕的化石引起了王宇飞的注意。“在鉴定这块化石时，起初是有不同认识的，有人认为印痕是昆虫翅膀，我感觉其中有二歧分支的脉络，结构和质地都像植物而非动物。”王宇飞说。

是“虫”还是“叶”？长达十余年的漫长追寻和探索开始了。

排除与证伪是工作的第一步。王宇飞第一时间将化石照片发给了古昆虫学专家、首都师范大学教授任东，得到“肯定不是昆虫翅膀，建议在植物圈里找”的回复。之后，借着出访印度的机会，他又把化石拿给印度的古植物学家们看，将可能的植物范围进一步缩小到蕨类植物。印度同行认为可能与“铁线蕨属”相近。

之后，王宇飞找到蕨类植物分类学家、中科院植物所研究员张宪春，张宪春一下认出这就是苹属植物的化石。在查阅大量相关资料的基础上，对化石的生物特征描述和分类定位研究终于完成。

在中科院植物研究所中国古植物馆，记者看到了这块苹属化石的“真容”：半个巴掌大的灰白色化石上，一片和指甲盖差不多大小的扇形痕迹清晰可见。

“这个痕迹就是苹属植物4个叶片中的一片，可以看到它独特的脉络。”王宇飞解释，苹属植物是一种生长在河、湖岸浅水区或近岸湿地的、株高不超过30厘米的挺水小草本。

王宇飞介绍，2400万年前，伦坡拉盆地还是一片古湖，“这棵小草当时就生长在平静的湖边，后被泥沙掩埋、慢慢沉积在地下，化石才会保存得如此完好、纤毫毕现。”

一株“小草”，怎能量出青藏高原的“身高”？

其实早在20世纪70年代，我国著名植物学家和古植物学家徐仁院士，就曾通过对希夏邦马峰地区一块高山栎化石的古今对比研究，提出了该地区近几百万年间出现快速抬升的观点，并开创了我国利用植物化石研究青藏高原抬升历史的先河。

“因为有先例，弄清这块化石究竟是什么后，我们马上想到了它可以用来测量海拔。”参与此项研究的中科院植物所博士谢淦说。

而和其他植物化石相比，苹属化石有着独特的优势。“与分布广泛的高大树木不同，苹属植物就生活在古湖边。”王宇飞说，它的海拔可视同古湖湖平面的海拔，因此避免了之前一些研究中，无法明确通过植物化石估测的海拔对标的究竟是青藏高原古垂直山体哪个位置的问题。

通过查阅资料、分析化石同层的花粉组合数据等，研究团队一步步确定了古湖海拔的上下限，也终于解开了青藏高原中部“身高”的秘密。研究发现，青藏高原中部在2400万年间“长高”了约1000米至1700米。

“这个研究可谓‘十年磨一剑’。”王宇飞说，对青藏高原中部2400万年前高程和景观的重建，为认识和理解青藏高原抬升动态过程提供了坚实可靠的生物学实证。