從溫暖潮濕到又高又冷,青藏生態(tài)轉(zhuǎn)折發(fā)生在何時?
藏北漸新世的熱帶、亞熱帶低地暖濕生態(tài)系統(tǒng)復原(吳飛翔繪)
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6500萬年前,印度與歐亞板塊之間的特提斯洋開始關(guān)閉,曾為滄海的青藏地區(qū)逐漸隆起為山,亞洲乃至更大范圍的地形地貌、氣候環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)隨之發(fā)生巨變。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所鄧濤等人在《科學通報》2019年第27期發(fā)表文章,從魚類、植物和昆蟲化石證據(jù)出發(fā),重構(gòu)青藏高原生態(tài)環(huán)境的變遷歷史,發(fā)現(xiàn)從熱帶-亞熱帶動植物區(qū)系到冰凍圈生態(tài)系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)折發(fā)生于2300萬年前的漸新世/中新世之交。
藏北尼瑪盆地和倫坡拉盆地的丁青組中下段沉積中保存有豐富的魚類化石,如張氏春霖魚、西藏始攀鱸等。它們代表著在高原隆升之前,生活在低海拔溫暖地區(qū)、完全不同于現(xiàn)今高原魚類的晚漸新世區(qū)系。
此外,在丁青組地層中,還發(fā)現(xiàn)了超過50種與春霖魚、始攀鱸共生的植物化石,是目前已知西藏地區(qū)保存最好、多樣性最高的植物化石組合。其中的西藏似沙巴棕、西藏椿榆、倫坡拉欒樹、長梗似浮萍葉等指示,該植物組合生長于海拔相當?shù)偷臒釒Щ騺啛釒值貐^(qū)。
目光從漸新世移向中新世——在倫坡拉盆地早中新世地層中,以春霖魚和始攀鱸為代表的熱帶魚類已經(jīng)消失,取而代之的是原始的裂腹魚類大頭近裂腹魚。高原繼續(xù)隆升,在上新世達到現(xiàn)代高度和整體規(guī)模,具一列咽喉齒的高度特化的裂腹魚隨之出現(xiàn)。
在倫坡拉盆地丁青組早中新世段地層中,人們發(fā)現(xiàn)了近無角犀化石。這說明在這一時期,青藏高原地區(qū)已經(jīng)脫離熱帶和亞熱帶環(huán)境,轉(zhuǎn)為與溫帶氣候一致的溫涼環(huán)境,并在上新世孕育了寒冷適應性的哺乳動物。
植物方面,早中新世的植被中北溫帶落葉闊葉樹種占優(yōu)勢地位,針葉樹種居次要地位,草本植物開始進一步發(fā)展,同樣反映了氣候背景由熱帶、亞熱帶類型向溫帶類型的轉(zhuǎn)變。
藏北中新世溫涼山地生物群落復原(吳飛翔繪)
上述地質(zhì)證據(jù)顯示,漸新世/中新世之交是青藏高原構(gòu)造演化的關(guān)鍵時期。高原中部在早中新世隆升到接近3000米高度,由此產(chǎn)生的降溫效應使該區(qū)域的陸地生態(tài)系統(tǒng)脫離了熱帶、亞熱帶環(huán)境,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袦貛卣鞯膭又参锝M合,并且開始出現(xiàn)今天高原生物類型的早期代表,如原始的裂腹魚類。綜合考慮青藏高原的隆升進程和全球氣候變化,可知二者的疊加作用導致了高原內(nèi)部氣候的階段性變化,進而促成了陸地生態(tài)系統(tǒng)由溫暖甚至炎熱向溫涼的轉(zhuǎn)變。
注:本文轉(zhuǎn)載自科學通報。原文為:鄧濤, 吳飛翔, 王世騏, 蘇濤, 周浙昆. 古近紀/新近紀之交青藏高原陸地生態(tài)系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)折. 科學通報, 2019, 64(27): 2894-2906