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一片棕榈化石的发现让3500万年的青藏高原“减龄”1000万年

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度65票 浏览65次 时间:2019年3月09日 14:01
这是中国科学院在第二次青藏高原综合科考时,科考队在藏北伦坡拉盆地距今约2500万年的地层中采集到的叶片化石(资料照片)。新华社发(苏涛 摄)

这是中国科学院在第二次青藏高原综合科考时,科考队在藏北伦坡拉盆地距今约2500万年的地层中采集到的叶片化石(资料照片)。新华社发(苏涛 摄)

这是中国科学院在第二次青藏高原综合科考时,科考队在藏北伦坡拉盆地距今约2500万年的地层中采集到的叶片化石(合成照片)。新华社发(苏涛 摄)

这是中国科学院在第二次青藏高原综合科考时,科考队在藏北伦坡拉盆地距今约2500万年的地层中采集到的叶片化石(合成照片)。新华社发(苏涛 摄)

科考队在藏北伦坡拉盆地进行第二次青藏高原综合科考(资料照片)。 新华社发(苏涛 摄)

科考队在藏北伦坡拉盆地进行第二次青藏高原综合科考(资料照片)。 新华社发(苏涛 摄)

(化石网报道)据新华社(岳冉冉):一片棕榈化石的发现,让3500万年的青藏高原一下“减龄”了1000万年。

这一中国科学家的研究成果7日发表在了国际期刊《科学进展》上。它不仅改写了青藏高原隆升的时间,也让人们得以窥见青藏高原的“青春”。

时间回到2016年8月4日上午10点。

海拔4600米、青藏高原中部的伦坡拉盆地,中科院青藏高原综合科考古生物队正在发掘化石。“大家快过来!”队员黄健招呼大家,他指着自己刚挖出的半块化石叶片问:“这是棕榈吗?”

化石还有一大半埋在岩层中,仅从暴露部分看,扇形的叶片像极了棕榈,底部似还有叶柄相连。之后的4小时,团队所有人都投入到这一发掘中。化石终被完整取出。

“这肯定是个大发现!”有人笃定地说。

但环顾四周荒原,仅有寸草,不见大树。“高大的棕榈怎么可能出现在这?”研究员苏涛的提问让所有人沉默了。

这是由中科院古脊椎动物与古人类研究所、中科院西双版纳热带植物园组建的团队第五次来到伦坡拉。领队之一、研究员周浙昆并没有把这次发现看作是运气。他认为,古生物学虽以发现化石为基础,具偶然性,但却蕴含必然。

“化石是人们一榔头一榔头敲出来的,如果棕榈在那儿,总有一天会被发现。就像伦坡拉盆地,我们在这科考了五年,有人更是来回十几趟,每趟都待半个月以上。但凡有一次放弃,都不会有这一发现。”周浙昆说。

棕榈,是典型的热带风情植物,全球共有2500多种,主要分布在热带、亚热带地区。那么,在平均海拔超过4000米、平均气温低于0℃的“世界屋脊”,缘何会出现棕榈这样的热带元素?

解读这一问号,团队又花了近三年。

青藏高原的隆升是亚洲乃至全球最重要的地质事件。它的隆升改变了亚洲的大气环流、地形地貌、生态环境和生物多样性格局,而何时隆升、如何隆升成为最核心的问题。

通过查阅已有的年代学资料,团队很快得出这块化石有2500万年历史。但关键问题是,2500万年前的青藏高原中部究竟有多高?

目前,重建古高程的方法主要有非生物法和生物法,但需要足够多的叶片形态化石才能得到关键的古热焓值,仅凭一片化石,无法重建。

有人提出:如果用化石点温度、海平面温度、气温直减率,再用公式可得到该地区高程。但看似简单的三个数据,获取难度却非常大。

在不断试错中,团队终于找到了破解法——先找棕榈化石最近亲缘种的生态幅,再用生态幅与模型模拟相互验证,推测出古环境和古高程。

为此,团队收集了上万条现代棕榈分布数据,再利用棕榈生存的重要限制因素——最冷月均温不低于5.2℃,设计出13种不同高程峡谷和平原的情景。之后,模拟各情景下的年均温、最冷月均温、青藏高原当时的温度直减率,来推测当时棕榈生存的古高程。

最终,团队得到了一个最符合逻辑的结果,并推翻了“青藏高原中部在3500万年前已达到接近现在约4500米高程”的流行观点。

在中国科学家的抽丝剥茧中,青藏高原的“青春容颜”逐渐显露——

2500万年前,青藏高原中部有一条东西向的峡谷,峡谷底部是深邃的湖泊,湖里游翔着攀鲈(一种现今分布于热带的鱼),湖水拍打着岸边的香蒲和芦苇,不远处是高大的棕榈树和犀牛,峡谷两侧是海拔约4000米的高山,两岸的山坡分布着亚热带常绿阔叶林,山顶是针叶林。

“这一峡谷地貌直到约2300万年前才逐步消失。随着印度板块的持续挤压,当最后一株棕榈树倒下时,峡谷被填平,高原缓缓升起,巍峨的青藏高原主体最终形成。”周浙昆说。

这一发现不仅将青藏高原中部的抬升史推后了至少1000万年,也为学界认识青藏高原的形成演变提供了新的化石证据。

“正是出于对一个科学问号的好奇,才有了让我们去寻找历史叹号的动力。”苏涛用一句话对这个成果做了总结。
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