新生代水圈如何影響動(dòng)物圈？研究發(fā)現(xiàn)促古老類(lèi)群向現(xiàn)代類(lèi)群轉(zhuǎn)變

海平面下降時(shí)的白令陸橋以及哺乳動(dòng)物和人類(lèi)的穿越遷徙?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

中新網(wǎng)北京11月6日電 (記者 孫自法)地球上的生命演化與水圈的關(guān)系非常密切，中生代(2.5億年-6600萬(wàn)年前)末期包括恐龍?jiān)趦?nèi)脊椎動(dòng)物的滅絕，給哺乳動(dòng)物及其他脊椎動(dòng)物提供了充分的發(fā)展空間，在新生代(6600萬(wàn)年以來(lái))初期就迅速演化、輻射。這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，新生代水圈如何影響動(dòng)物圈頗受關(guān)注。

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所鄧濤研究員領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)完成的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，新生代冰室-溫室氣候頻繁轉(zhuǎn)換，中間有過(guò)多次小幅升溫事件，但整體是一個(gè)降溫的趨勢(shì)。脊椎動(dòng)物尤其是哺乳動(dòng)物在新生代顯著的全球性氣候事件影響下經(jīng)歷了由古老類(lèi)群為主向現(xiàn)代類(lèi)群為主的轉(zhuǎn)變，新生代動(dòng)物地理區(qū)系的演變受到水循環(huán)的顯著影響。

冰期動(dòng)物在青藏高原的起源和擴(kuò)散?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

這項(xiàng)通過(guò)分析總結(jié)冰、水、汽條件對(duì)新生代生態(tài)體系影響的研究成果論文，近日以“新生代溫室和冰室氣候背景下動(dòng)物區(qū)系的演變”為題，在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報(bào)》在線(xiàn)發(fā)表。

論文通訊作者、鄧濤研究員接受中新社記者采訪(fǎng)時(shí)介紹說(shuō)，在水循環(huán)塑造新生代動(dòng)物區(qū)系方面，水汽條件決定的濕度變化控制了森林、草原等植被轉(zhuǎn)換，使得中國(guó)新生代各地質(zhì)時(shí)期不同地區(qū)哺乳動(dòng)物群的組成及特征產(chǎn)生明顯的區(qū)域性差異。全球變化引起的海平面升降導(dǎo)致各大陸的連接或分隔，促進(jìn)或阻隔了不同大陸之間的動(dòng)物交流。

其中，在距今5600萬(wàn)年的古新世/始新世之交，極熱事件導(dǎo)致哺乳動(dòng)物向北遷徙，且數(shù)量增加明顯，哺乳動(dòng)物的靈長(zhǎng)目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快在亞洲起源，并通過(guò)海平面下降產(chǎn)生的陸橋迅速擴(kuò)散到歐洲和北美。極熱事件之后的小幅增溫事件造就了早始新世(約5200萬(wàn)年前)和中中新世(約1500萬(wàn)年前)氣候適宜期，物種多樣性顯著增加，中新世(2300萬(wàn)年-530萬(wàn)年前)因此成為東亞哺乳動(dòng)物向現(xiàn)代轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期。

在距今3400萬(wàn)年的始新世/漸新世之交，全球環(huán)境急劇變化，溫室環(huán)境驟變?yōu)楸噎h(huán)境，導(dǎo)致顯著的動(dòng)物群更替，改變了靈長(zhǎng)類(lèi)的演化軌跡，甚至關(guān)系到人類(lèi)的非洲起源。晚中新世(約1160萬(wàn)年前)以來(lái)的降溫事件使得哺乳動(dòng)物群發(fā)生重大變化，進(jìn)一步影響到人類(lèi)的遷徙和擴(kuò)散，也對(duì)魚(yú)類(lèi)演化和分布區(qū)變化產(chǎn)生顯著影響，物種的頻繁遷徙交流，造就了第四紀(jì)古北界和東洋界界線(xiàn)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化。

鄧濤指出，本次研究還發(fā)現(xiàn)，青藏高原隆升過(guò)程中海拔高度的變化產(chǎn)生與緯度效應(yīng)類(lèi)似的物種多樣性梯度，引起了動(dòng)物群的演替。青藏高原在上新世(530萬(wàn)年-260萬(wàn)年前)已達(dá)到現(xiàn)代的高度，其氣候環(huán)境已具有冰凍圈的特點(diǎn)，成為冰期動(dòng)物群最初的演化中心。隨著第四紀(jì)冰期的到來(lái)，已經(jīng)適應(yīng)冰凍環(huán)境的動(dòng)物迅速擴(kuò)散到青藏高原周邊以及更遙遠(yuǎn)的地區(qū)，組成晚更新世猛犸象-披毛犀動(dòng)物群。

晚中新世華北地區(qū)三趾馬動(dòng)物群生態(tài)復(fù)原：(a) 華北西部; (b) 華北東部。　中科院古脊椎所 供圖

此外，鯉科魚(yú)類(lèi)的區(qū)域環(huán)境自中中新世以來(lái)發(fā)生巨大的變化，隨著青藏高原的強(qiáng)烈隆升，現(xiàn)代河流系統(tǒng)的形成，以及亞洲夏季風(fēng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，在多樣性組成和地理分布上逐漸趨近今天的面貌，成為東亞地區(qū)淡水魚(yú)類(lèi)區(qū)系的主體，并形成現(xiàn)今的生活和繁殖習(xí)性。