古企鹅化石揭示南极气候变迁的新线索

古企鹅化石揭示南极气候变迁的新线索

采样区——西摩岛的亚美塞塔组。致谢Boyang Xia 等,2026

(化石网cnfossil.com)据EurekAlert!:来自中国地质大学的古生物学研究团队对南极半岛附近西摩岛出土的企鹅化石开展研究,发现古代鸟类骨骼可以像“化学档案”一样,记录地球过去的气候变化。研究人员利用无损X射线元素成像技术,对跨越数百万年的企鹅化石进行分析,揭示了南极洲从温暖湿润环境逐渐转向较为寒冷气候的重要线索。

研究团队表示:“企鹅是南极洲最具代表性的动物之一,也是鸟类中最独特的类群之一。它们已经完全失去了飞行能力,取而代之的是利用类似鳍状肢的翅膀在水中游泳。西摩岛保存着世界上最丰富、地层连续性最好的始新世企鹅化石记录之一。这些化石跨越了南极气候演变的重要时期,从始新世早期相对温暖湿润的环境,一直到始新世中晚期较为寒冷的气候。”

为了在不破坏这些珍贵化石的情况下开展研究,研究人员采用微区X射线荧光扫描技术,对骨骼表面的化学元素进行成像。扫描结果显示,不同地质时期的企鹅骨骼在元素组成上存在明显差异。

古企鹅化石揭示南极气候变迁的新线索

采样区——西摩岛第三纪始新世拉梅塞塔组。致谢Boyang Xia 等,2026

距今约5500万年的较古老化石中,钛、硅和钾的含量明显更高。研究团队认为,这些化学特征与古代温暖时期强烈的陆地风化作用和大量地表径流有关;而来自较寒冷时期的年轻化石中,这些元素的信号则明显减弱。

研究人员指出:“最令人惊讶的结果是,始新世早期的化石显示出显著更高的钛、硅和钾元素信号。结合地层学、沉积学和古气候证据,我们认为,这一特征与始新世早期温暖湿润环境下更强烈的大陆风化作用以及更多陆源物质输入相一致。”

分析距今数千万年的化石也带来了不少实际挑战。研究团队解释道:“其中一个主要难点,是在不损伤化石的情况下获得可靠的元素信息。化石骨骼形状不规则、表面弯曲,给扫描带来了实际困难。为了尽量减少骨骼表面高度变化造成的影响,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距离相对恒定。”

除了追踪陆地环境的变化,这种扫描方法还检测到了骨骼中保存的铁、锰和硫元素特征。这些元素反映了化石在埋藏过程中,海洋沉积物局部化学环境随时间发生的变化。

古企鹅化石揭示南极气候变迁的新线索

化石标本及μ-XRF扫描区域概述。致谢Boyang Xia 等,2026

研究团队还指出,骨骼地球化学研究可以成为传统方法的重要补充,与海洋沉积物钻探、微体化石分析等技术结合,为了解地球历史上的环境变化提供更多信息。

研究团队表示:“对我们而言,一个重要发现是,企鹅骨骼中保存的元素信息不仅可能记录外部物质进入骨骼的过程,还可能反映风化产物输入、沉积条件以及早期成岩环境之间的差异。我们认为,化石可以成为研究南极半岛古环境变化的重要补充信息来源。”

这项研究发表于开放获取期刊Fossil Record。




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