古代企鹅化石为我们提供了了解南极气候变化的新窗口

古代企鹅化石为我们提供了了解南极气候变化的新窗口

化石标本及μ-XRF扫描区域概述。图片来源:Boyang Xia等,2026年

(化石网cnfossil.com)据Pensoft 出版社:中国地质大学(北京)的一组古生物学家研究南极半岛西摩岛的企鹅化石,展示了古代鸟骨如何作为过去气候变化的化学档案。研究人员利用无损X射线映射技术研究了跨越数百万年企鹅遗骸的元素组成。他们揭示了南极洲如何从温暖潮湿的环境转变为更凉爽的世界。该研究成果发表在《化石记录》期刊上。

研究团队表示:“企鹅是南极最具标志性的动物之一,代表了最具特色的鸟类群体之一,它们完全失去了飞行能力,转而用鳍状翅膀游泳。”

“西摩岛保存了世界上最丰富且地层连续性的始新世企鹅化石记录之一。这些化石跨越了南极气候演化的重要阶段,从始新世早期相对温暖潮湿的环境,到始新世中晚期较凉爽的气候。”

来自温暖南极的信号

为了研究这些稀有化石而不破坏它们,研究人员使用微X射线荧光扫描绘制骨骼表面的化学元素。扫描显示不同地质时期骨骼的化学成分存在明显差异。

约5500万年前的较老化石中,钛、硅和钾的含量显著更高。团队将这些化学模式与古代暖期的强烈陆地风化和大量径流联系起来,而较冷时期的年轻化石则表现出较低的元素信号。

古代企鹅化石为我们提供了了解南极气候变化的新窗口

采样区——西摩岛的亚美塞塔组。图片来源:Boyang Xia等,2026年

扫描脆弱的化石形状

研究人员指出:“最令人惊讶的结果是,始新世早期化石显示出显著更高的钛、硅和钾信号。”“基于地层学、沉积学和古气候证据,我们认为这一模式与早期始新世温暖潮湿条件下更强的大陆风化和陆地物质输入相符。”

分析数百万年前的化石带来了明显的实际挑战。“主要挑战之一是如何在不损坏化石的情况下获取可靠的元素信息,”团队解释道。

“化石骨骼的不规则形状和弯曲表面在扫描过程中带来了实际困难。为了最小化表面高度变化的影响,我们尽可能将骨骼水平放置,并保持扫描头与骨骼表面之间的相对恒定距离。”

埋葬化学影响显著

除了追踪陆地天气状况外,扫描方法还检测到骨骼中被困的铁、锰和硫的图案,反映了化石被掩埋过程中海洋沉积物中的局部化学变化。

团队还强调,研究骨骼地球化学为理解历史地球系统提供了宝贵工具,同时也结合了海洋沉积钻探和微化石分析等传统技术。

古代企鹅化石为我们提供了了解南极气候变化的新窗口

采样区——西摩岛第三纪始新世拉梅塞塔组。图片来源:Boyang Xia等,2026年

化石作为气候记录

团队表示:“对我们来说,一个重要的发现是,企鹅骨骼中保存的元素信息不仅可能记录外部物质如何进入骨骼,还能记录风化输入、沉积条件和早期成岩环境的差异。”

“我们相信化石可以为研究南极半岛的古环境变化提供重要的补充信息来源。”

该研究展示了将无损化学扫描与既有地质背景结合,能够从化石藏品中解锁宝贵的环境数据,拓宽未来极地研究的范围。

更多信息

Boyang Xia等,始新世企鹅化石作为南极风化与气候变化档案:微X射线荧光元素映射的见解,Fossil Record(2026年)。DOI:10.3897/fr.29.192319




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