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荟萃青藏科考发现 铺绘生命演化图景:青藏科考丛书之《青藏高原江河湖源新生代古生物考察报告》出版

发表日期:2021-09-13来源:放大 缩小

  青藏高原是“地球上最独特的地质–地理–资源-生态单元,是开展地球演化、圈层相互作用及人地关系研究的天然实验室”,更是“重要的生态安全屏障和战略资源储备基地” 

  青藏高原轰轰烈烈的地质历史塑造了独一无二的高原生态体系,而古生物学就是回溯这个精彩过程的不二法门,它通过科学的证据,连接起高原的昨天与今天。 

青藏高原是地球之高极,是“全球环境变化的发动机,又是全球环境变化的放大器  Anton Balazh

  2017819日,第二次青藏高原综合科学考察研究(下文“第二次青藏科考”)在拉萨正式启动,标志着时隔近40年后,针对“地球第三极”的学科齐全的综合科考就此重启。这次科考聚焦“水、生态与人类活动”,以摸清青藏高原生态环境变化机理和规律为目标,多学科交叉融合探索地球系统多圈层的相互作用,为青藏高原生态文明建设和绿色发展理念提供系统的科学参考。 

第二次青藏高原综合科学考察研究任务区划:5大综合区和19个关键区(图源《走近世界之巅》,中国地图出版社)

  古脊椎所是第二次青藏科考“生物与高原隆升协同演化”专题项目的依托单位,专题总负责人邓涛研究员组织中科院古脊椎所、西双版纳热带植物园古生态组、南京地质古生物研究所相关科考人员,历时3年多编撰完成《青藏高原江河湖源新生代古生物考察报告》。

  作为第二次青藏科考丛书之一,本书荟萃了青藏高原古生物科考队近10年来的科考发现和科研成果,化石产地遍及阿里地区札达盆地、日喀则地区、藏北色林错周边、昆仑山口及藏东南芒康等地。书中汇集高原各地距今4000万年到400万年前的动植物化石,再现了青藏高原自新生代中期以来生态环境由“热带动植物乐园”到“冰期动物群摇篮”的巨大转变

《青藏高原江河湖源新生代古生物考察报告》, 邓涛,吴飞翔,苏涛等著,科学出版社

    

  本书主体部分包含以下内容:(1)化石产出地点地质地层背景先容;(2)哺乳动物( 啮齿目、食肉目、奇蹄目、偶蹄目)、(3)鱼类( 鲤形目、攀鲈目)、(4)昆虫和(5)植物等门类化石的系统研究。书中先容了相关的地质学、地层学和古生物学的专业常识,同时配以大量精美的标本照片、骨骼素描和古生物复原图。全书378页,配图173幅。本书适合对古生物学、西藏古生态与古环境和青藏高原科学考察等感兴趣的读者阅读。

  1.化石产地丰富而翔实的地质、地层学信息

  选取江河湖源区三个化石主产地(阿里地区札达盆地、藏北伦坡拉和尼玛盆地)的工作剖面,先容各盆地的构造背景、剖面出露以及地层发育状况,包含详细的岩性描述和剖面柱状图。

藏北伦坡拉盆地达玉剖面 (科考报告图1.2

藏北伦坡拉盆地车布里剖面 (科考报告图1.5

藏北尼玛盆地江弄淌嘎剖面(科考报告图1.6,表1.6 [部分]

 

阿里地区札达盆地古地磁年代学对比 (科考报告图1.8

  2.各化石门类(哺乳动物「啮齿目、食肉目、偶蹄目、奇蹄目」、鱼类「鲤形目、鲈形目」、昆虫、植物)科学数据的系统呈现,包含详细的形态学、系统学和生物地理学研究结果。

  哺乳动物:现代青藏高原哺乳动物群独具特色,它们的多数成员在高原上具有悠久的生活历史,表明它们在高海拔的高原范围内经历过长期的适应过程。在现代动物地理分区上,古北界与东洋界的分界线正在青藏高原的南缘,这条界线与青藏高原有密切联系。那么,现代青藏高原哺乳动物地理区系如何形成与演变?演变的影响因素和演变过程中的环境背景又如何?本书汇集高原地区发现的多种啮齿目、食肉目、奇蹄目和偶蹄目化石,系统展示了青藏高原地区哺乳动物区系的演化历史,阐述了这一过程对世界哺乳动物区系发展进程的影响。

札达盆地艾氏原鼢鼠臼齿(电镜扫描照片),极大地扩大了鼢鼠类化石的古地理分布范围(科考报告图2.7

北极狐之祖:札达盆地的邱氏狐,揭示北极狐起源于青藏高原后“走出西藏”的历史(科考报告图2.12

伦坡拉盆地猫科动物脑化石再研究,对特殊保存的大脑化石剖解细节的重新识别,认为可能是锯齿虎而非早前认为的虎的大脑(科考报告图2.32

雪豹之祖——札达盆地布氏豹头骨正型标本三视图。揭示豹亚科起源于喜马拉雅地区并向其他地区(亚洲、美洲和非洲)扩散的历史(科考报告图2.34)

最原始的披毛犀——札达盆地西藏披毛犀正型头骨和下颌骨,揭示冰期哺乳动物群主要成员之一披毛犀“走出西藏”的历史(科考报告图2.692.70

  古鱼类:青藏高原兼有世界屋脊亚洲水塔的美名,它的隆升形成了以高原为中心的极为复杂的水系格局,孕育了独特的鱼类区系,鱼类化石能为重建高原鱼类区系和水系格局的演变历史提供直接的科学证据。青藏高原已发现的新生代鱼类化石非常丰富,保存精美。而更广大地区的许多新生代河、湖相沉积还人迹罕至,或未经研究,其中一定不乏很有研究前景的鱼类化石。

藏北伦坡拉盆地的鲈形目化石——西藏始攀鲈,将这类今天主要分布于亚、非洲热带平原地区的古地理分布扩大到了隆升前的西藏地区,并指示了现在的青藏高原中部当时可能还是海拔一千米左右的温暖湿润的低地(科考报告图3.34)

  古昆虫:昆虫是地球上种类最多的动物群体,在地球生态系统中扮演着十分重要的角色。今天青藏高原已知昆虫种类已达10828种(截止201986日),它们维系着高原生态体系有序而平衡的运行。6000万年的高原隆升史一方面“扑杀”了大量“曾经来过”的昆虫,另一方面也催生了大量就地演化的种类。近年来,高原腹地发现大量古近纪和新近纪早期的昆虫化石,讲述它们的故事,大家先从这种远古水黾——伦坡拉大黾蝽开始。

藏北伦坡拉盆地古近纪时期的水黾(大黾蝽)化石(科考报告图4.2

  古植物:高原从低到高的生长,在其最南端的边缘塑造了完整的植被垂直分带,呈现了从热带季风雨林到高寒草甸以至高山冰雪带的奇观,而这一幕,若加上时间的维度,则以石化的叶片和花果的模样,折叠进了高原各地的岩层里。

 

藏东南地区中新世西藏古青冈化石(壳斗科)(科考报告图5.5

藏北伦坡拉盆地古近纪时期的似浮萍叶(天南星科),是似浮萍叶属在东亚地区的首次发现 (科考报告图5.22

藏北伦坡拉盆地栾树蒴果果瓣化石 (科考报告图5.29

  3.科学插图、复原图与珍奇化石交相呼应:“一图胜千言”。

“走出西藏”的冰期哺乳动物们 (邓涛 等)(科考报告图6.2

400多万年前(上新世)的“札达生物群”,披毛犀、北极狐、雪豹、盘羊的祖先悉数亮相(Julie Selan)(科考报告图6.3

西藏始攀鲈生态复原图(吴飞翔)(科考报告图3.40

藏北2600万年前的“绿水青山”:伦坡拉盆地古近纪生态体系复原图(吴飞翔)(科考报告图6.1

  结语: 

  地球六大圈层“大气圈、冰冻圈、岩石圈、水圈、生物圈和人类圈”的元素齐聚青藏高原,并在这里剧烈地相互作用,从这一点来说,青藏高原就是一个缩小版的“地球系统 

  由于青藏高原在地理上的特殊性,在这里多圈层彼此的关联,相较世界其他地区显得更为紧密,并且这种内在联动的环境效应,也借地球系统之力辐射到了更远的地区。 

  在这个变化的系统里,包括人类在内的各种生命从过去走到现在,见证了构造隆升背景下,青藏地区在数千万年的时间里由“热带动植物乐园”转变为“冰期动物的摇篮”,而正是已适应冰冷气候的多种冰期动物们“走出西藏”,重构了更广阔地区的生态系统,最终促成了今天多姿多彩的生物多样性。 

  本书的编撰和出版受第二次青藏高原综合科学考察研究专项(2019QZKK0705)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA20070203XDB26000000)、中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDY-SSW-DQC022)、中国科学院国际伙伴计划(GJHZ1885)、国家自然科学基金重点项目(41430102)、中国科学院生物演化与环境卓越创新中心和中国科学院青年创新促进会(20171032017439)、国家出版基金项目资助。编写过程中得到大量同行和热心人士的帮助和支撑,特在书中鸣谢。 

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