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江海晚報:中國科學家解開棕櫚化石埋下的問號 青藏高原“減齡”一千萬年

時間:2019-03-10  來源:江海晚報  瀏覽次數:   作者:     打印  字體: 關閉

  一片棕櫚化石的發現,讓3500萬年的青藏高原一下“減齡”了1000萬年。這一中國科學家的研究成果7日發表在了國際期刊《科學進展》上。它不僅改寫了青藏高原隆升的時間,也讓人們得以窺見青藏高原的“青春”。

  特大發現 荒原盆地掘出棕櫚化石 

  時間回到2016年8月4日10點。海拔4600米、青藏高原中部的倫坡拉盆地,中科院青藏高原綜合科考古生物隊正在發掘化石“。大家快過來!”隊員黃健招呼大家,他指著自己剛挖出的半塊化石葉片問:“這是棕櫚嗎?”化石還有一大半埋在巖層中,僅從暴露部分看,扇形的葉片像極了棕櫚,底部似還有葉柄相連。之后的 4 小時,團隊所有人都投入到這一發掘中。化石終被完整取出。

  “這肯定是個大發現!”有人篤定地說。但環顧四周荒原,僅有寸草,不見大樹。“高大的棕櫚怎么可能出現在這?”研究員蘇濤的提問讓所有人沉默了。這是由中科院古脊椎動物與古人類研究所、中科院西雙版納熱帶植物園組建的團隊第五次來到倫坡拉。領隊之一、研究員周浙昆并沒有把這次發現看作是運氣。他認為,古生物學雖以發現化石為基礎,具偶然性,但卻蘊含必然。棕櫚,是典型的熱帶風情植物,在平均海拔超過4000米、平均氣溫低于 0℃的“世界屋脊”,緣何會出現棕櫚這樣的熱帶元素?

  解讀疑問 三年推翻流行觀點 

  解讀這一問號,團隊又花了近三年。青藏高原的隆升是亞洲乃至全球最重要的地質事件。它的隆升改變了亞洲的大氣環流、地形地貌、生態環境和生物多樣性格局,而何時隆升、如何隆升成為最核心的問題。

  通過查閱已有的年代學資料,團隊很快得出這塊化石有 2500 萬年歷史。但關鍵問題是,2500萬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,但需要足夠多的葉片形態化石才能得到關鍵的古熱焓值,僅憑一片化石,無法重建。有人提出:如果用化石點溫度、海平面溫度、氣溫直減率,再用公式可得到該地區高程。但看似簡單的三個數據,獲取難度卻非常大。

  在不斷試錯中,團隊終于找到了破解法——先找棕櫚化石最近親緣種的生態幅,再用生態幅與模型模擬相互驗證,推測出古環境和古高程。為此,團隊收集了上萬條現代棕櫚分布數據,再利用棕櫚生存的重要限制因素——最冷月均溫不低于 5.2℃,設計出 13 種不同高程峽谷和平原的情景。之后,模擬各情景下的年均溫、最冷月均溫、青藏高原當時的溫度直減率,來推測當時棕櫚生存的古高程。最終,團隊得到了一個最符合邏輯的結果,并推翻了“青藏高原中部在3500萬年前已達到接近現在約4500米高程”的流行觀點。

  化石證據 青藏高原抬升史推后1000萬年 

  在中國科學家的抽絲剝繭中,青藏高原的“青春容顏”逐漸顯露 ——2500萬年前,青藏高原中部有一條東西向的峽谷,峽谷底部是深邃的湖泊,湖里游翔著攀鱸(一種現今分布于熱帶的魚),湖水拍打著岸邊的香蒲和蘆葦,不遠處是高大的棕櫚樹和犀牛,峽谷兩側是海拔約 4000米的高山,兩岸的山坡分布著亞熱帶常綠闊葉林,山頂是針葉林。 “這一峽谷地貌直到約2300萬年前才逐步消失。隨著印度板塊的持續擠壓,當最后一株棕櫚樹倒下時,峽谷被填平,高原緩緩升起,巍峨的青藏高原主體最終形成。”周浙昆說。

  這一發現不僅將青藏高原中部的抬升史推后了至少1000萬年,也為學界認識青藏高原的形成演變提供了新的化石證據。

  新華社記者 岳冉冉 

       原文鏈接:http://epaper.ntrb.com.cn/new/jhwb/page/2/2019-03/10/A16/20190310A16_pdf.pdf

 

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