新華社北京3月8日電 題:解開(kāi)化石埋下的問(wèn)號(hào)——中國(guó)科學(xué)家掀開(kāi)青藏高原“年輕”面紗
新華社記者岳冉冉
一片棕櫚化石的發(fā)現(xiàn),,讓3500年的青藏高原一下“減齡”了1000萬(wàn)年。
這一中國(guó)科學(xué)家的研究成果7日發(fā)表在了國(guó)際期刊《科學(xué)進(jìn)展》上,。它不僅改寫了青藏高原隆升的時(shí)間,,也讓人們得以窺見(jiàn)青藏高原的“青春”。
時(shí)間回到2016年8月4日上午10點(diǎn),。
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(duì)正在發(fā)掘化石,?!按蠹铱爝^(guò)來(lái)!”隊(duì)員黃健招呼大家,,他指著自己剛挖出的半塊化石葉片問(wèn):“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(shí),,團(tuán)隊(duì)所有人都投入到這一發(fā)掘中,。化石終被完整取出,。
“這肯定是個(gè)大發(fā)現(xiàn),!”有人篤定地說(shuō)。
但環(huán)顧四周荒原,,僅有寸草,,不見(jiàn)大樹(shù),。“高大的棕櫚怎么可能出現(xiàn)在這,?”研究員蘇濤的提問(wèn)讓所有人沉默了,。
這是由中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、中科院西雙版納熱帶植物園組建的團(tuán)隊(duì)第五次來(lái)到倫坡拉,。領(lǐng)隊(duì)之一,、研究員周浙昆并沒(méi)有把這次發(fā)現(xiàn)看作是運(yùn)氣。他認(rèn)為,,古生物學(xué)雖以發(fā)現(xiàn)化石為基礎(chǔ),,具偶然性,但卻蘊(yùn)含必然,。
“化石是人們一榔頭一榔頭敲出來(lái)的,,如果棕櫚在那兒,總有一天會(huì)被發(fā)現(xiàn),。就像倫坡拉盆地,,我們?cè)谶@科考了五年,有人更是來(lái)回十幾趟,,每趟都待半個(gè)月以上,。但凡有一次放棄,都不會(huì)有這一發(fā)現(xiàn),?!敝苷憷フf(shuō)。
棕櫚,,是典型的熱帶風(fēng)情植物,,全球共有2500多種,主要分布在熱帶,、亞熱帶地區(qū),。那么,在平均海拔超過(guò)4000米,、平均氣溫低于0℃的“世界屋脊”,,緣何會(huì)出現(xiàn)棕櫚這樣的熱帶元素?
解讀這一問(wèn)號(hào),,團(tuán)隊(duì)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(zhì)事件。它的隆升改變了亞洲的大氣環(huán)流,、地形地貌,、生態(tài)環(huán)境和生物多樣性格局,而何時(shí)隆升、如何隆升成為最核心的問(wèn)題,。
通過(guò)查閱已有的年代學(xué)資料,,團(tuán)隊(duì)很快得出這塊化石有2500萬(wàn)年歷史。但關(guān)鍵問(wèn)題是,,2500萬(wàn)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(tài)化石才能得到關(guān)鍵的古熱焓值,,僅憑一片化石,無(wú)法重建,。
有人提出:如果用化石點(diǎn)溫度,、海平面溫度、氣溫直減率,,再用公式可得到該地區(qū)高程,。但看似簡(jiǎn)單的三個(gè)數(shù)據(jù),獲取難度卻非常大,。
在不斷試錯(cuò)中,,團(tuán)隊(duì)終于找到了破解法——先找棕櫚化石最近親緣種的生態(tài)幅,再用生態(tài)幅與模型模擬相互驗(yàn)證,,推測(cè)出古環(huán)境和古高程,。
為此,團(tuán)隊(duì)收集了上萬(wàn)條現(xiàn)代棕櫚分布數(shù)據(jù),,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(shè)計(jì)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(dāng)時(shí)的溫度直減率,,來(lái)推測(cè)當(dāng)時(shí)棕櫚生存的古高程。
最終,,團(tuán)隊(duì)得到了一個(gè)最符合邏輯的結(jié)果,,并推翻了“青藏高原中部在3500萬(wàn)年前已達(dá)到接近現(xiàn)在約4500米高程”的流行觀點(diǎn)。
在中國(guó)科學(xué)家的抽絲剝繭中,,青藏高原的“青春容顏”逐漸顯露——
2500萬(wàn)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(xiàn)今分布于熱帶的魚(yú)),,湖水拍打著岸邊的香蒲和蘆葦,,不遠(yuǎn)處是高大的棕櫚樹(shù)和犀牛,峽谷兩側(cè)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(wàn)年前才逐步消失,。隨著印度板塊的持續(xù)擠壓,,當(dāng)最后一株棕櫚樹(shù)倒下時(shí),,峽谷被填平,,高原緩緩升起,,巍峨的青藏高原主體最終形成?!敝苷憷フf(shuō),。
這一發(fā)現(xiàn)不僅將青藏高原中部的抬升史推后了至少1000萬(wàn)年,,也為學(xué)界認(rèn)識(shí)青藏高原的形成演變提供了新的化石證據(jù),。
“正是出于對(duì)一個(gè)科學(xué)問(wèn)號(hào)的好奇,才有了讓我們?nèi)ふ覛v史嘆號(hào)的動(dòng)力,?!碧K濤用一句話對(duì)這個(gè)成果做了總結(jié),。