借助一株2400萬年前的“小草”化石 科學家重建青藏高原中部2400萬年前的高程與景觀

青藏高原中部倫坡拉盆地發現的蘋屬化石。中科院植物研究所供圖

重建的2400萬年前倫坡拉古湖及其周圍的生態景觀。中科院植物研究所供圖

青藏高原中部倫坡拉盆地發現蘋屬化石的地層剖麵。中科院古脊椎所供圖
（神秘的地球uux.cn報道）據新華視點微信公號（金地、董瑞豐）：記者從中國科學院植物研究所獲悉，借助一株約2400萬年前的“神奇小草”，科學家重建了青藏高原中部2400萬年前的高程與景觀，這為揭開青藏高原抬升過程的神秘麵紗提供了新的重要參考。相關研究成果已於近期發表在國際知名期刊《科學通報（英文版）》上。
近6500萬年間，亞洲地區最重要的地質事件就是青藏高原的隆升。中科院植物所王宇飛團隊與中科院古脊椎所、地球環境所相關團隊合作，在研究了古、今溫度和緯度差異變化的情況下，利用青藏高原中部倫坡拉盆地（現西藏那曲市域內）發現的、約2400萬年前的蘋屬化石，測出了青藏高原中部當時的“身高”。
依據蘋屬植物海拔分布上限，科學家確定了當時倫坡拉古湖平麵的海拔上限不超過3690米。同時，依托化石同層的花粉組合數據，參考高原地區今天的花粉沉降規律，根據模型測算出古湖的海拔下限約為2990米。與今天當地約4700米的海拔相比較可以得出，2400萬年間青藏高原中部“長高”了約1000米至1700米。
結合其他古生物學和沉積學證據，研究人員“還原”了當時倫坡拉古湖周圍暖溫帶針闊混交林的植被和生態係統。結果顯示，當時的盆地內受印度季風的影響，水源充足、有湖泊。而同時期在高原北坡的塔裏木盆地已經開始幹旱化。這表明該時期高原中部的海拔高度已經能夠阻斷南來的水汽。
“青藏高原不是整體性的一起抬升，我們的研究就是想弄清，各板塊何時抬升到何高度，當時的生態環境是什麽樣的。”中科院植物所研究員王宇飛說，2400萬年間，隨著海拔升高，倫坡拉盆地從湖泊、森林變成如今的高寒草甸。今天，青藏高原仍在緩慢抬升中，解讀青藏高原中部的抬升曆史，可以為我們認識現在和未來青藏高原的生態環境變化提供參考。
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（神秘的地球uux.cn報道）據新華社（金地、董瑞豐）：最近，中國科學院植物研究所王宇飛團隊與古脊椎動物與古人類研究所鄧濤團隊、地球環境研究所劉曉東團隊合作，借助一塊“長著小草的化石”，揭開了青藏高原中部2400萬年間“長高”的秘密。在采訪中，王宇飛研究員告訴記者，這塊“珍寶”般的化石有著難解的“身世之謎”。
2009年，中科院古脊椎所鄧濤團隊在青藏高原進行科學考察，在采集動物化石時，常伴有植物化石。這些可能與植物相關的化石，被分批分次地送到了王宇飛手中。在眾多化石中，一塊采自青藏高原中部倫坡拉盆地（現西藏那曲市域內）、帶有脈絡清晰的扇形輪廓印痕的化石引起了王宇飛的注意。“在鑒定這塊化石時，起初是有不同認識的，有人認為印痕是昆蟲翅膀，我感覺其中有二歧分支的脈絡，結構和質地都像植物而非動物。”王宇飛說。
是“蟲”還是“葉”？長達十餘年的漫長追尋和探索開始了。
排除與證偽是工作的第一步。王宇飛第一時間將化石照片發給了古昆蟲學專家、首都師範大學教授任東，得到“肯定不是昆蟲翅膀，建議在植物圈裏找”的回複。之後，借著出訪印度的機會，他又把化石拿給印度的古植物學家們看，將可能的植物範圍進一步縮小到蕨類植物。印度同行認為可能與“鐵線蕨屬”相近。
之後，王宇飛找到蕨類植物分類學家、中科院植物所研究員張憲春，張憲春一下認出這就是蘋屬植物的化石。在查閱大量相關資料的基礎上，對化石的生物特征描述和分類定位研究終於完成。
在中科院植物研究所中國古植物館，記者看到了這塊蘋屬化石的“真容”：半個巴掌大的灰白色化石上，一片和指甲蓋差不多大小的扇形痕跡清晰可見。
“這個痕跡就是蘋屬植物4個葉片中的一片，可以看到它獨特的脈絡。”王宇飛解釋，蘋屬植物是一種生長在河、湖岸淺水區或近岸濕地的、株高不超過30厘米的挺水小草本。
王宇飛介紹，2400萬年前，倫坡拉盆地還是一片古湖，“這棵小草當時就生長在平靜的湖邊，後被泥沙掩埋、慢慢沉積在地下，化石才會保存得如此完好、纖毫畢現。”
一株“小草”，怎能量出青藏高原的“身高”？
其實早在20世紀70年代，我國著名植物學家和古植物學家徐仁院士，就曾通過對希夏邦馬峰地區一塊高山櫟化石的古今對比研究，提出了該地區近幾百萬年間出現快速抬升的觀點，並開創了我國利用植物化石研究青藏高原抬升曆史的先河。
“因為有先例，弄清這塊化石究竟是什麽後，我們馬上想到了它可以用來測量海拔。”參與此項研究的中科院植物所博士謝淦說。
而和其他植物化石相比，蘋屬化石有著獨特的優勢。“與分布廣泛的高大樹木不同，蘋屬植物就生活在古湖邊。”王宇飛說，它的海拔可視同古湖湖平麵的海拔，因此避免了之前一些研究中，無法明確通過植物化石估測的海拔對標的究竟是青藏高原古垂直山體哪個位置的問題。
通過查閱資料、分析化石同層的花粉組合數據等，研究團隊一步步確定了古湖海拔的上下限，也終於解開了青藏高原中部“身高”的秘密。研究發現，青藏高原中部在2400萬年間“長高”了約1000米至1700米。
“這個研究可謂‘十年磨一劍’。”王宇飛說，對青藏高原中部2400萬年前高程和景觀的重建，為認識和理解青藏高原抬升動態過程提供了堅實可靠的生物學實證。

(责任编辑：張楚格)