中新網北京10月27日電 (記者 孫自法)作為“世界屋脊”和“地球第三極”，青藏高原隆升如何影響地球生物演化及生態環境，一直以來廣受關注。
中國科研團隊最近通過創新的數據分析方法證明，新近紀(約2300萬年前至今)以來青藏高原的強烈隆升，推動中國北方和中亞地區成為北半球哺乳動物演化的中心區域。從這里演化出來的許多動物類群，后來擴散到歐洲、非洲甚至北美，對現代全球動物群的組成產生深遠影響。
本項研究成果示意圖。中國科學院古脊椎所 供圖記者10月27日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所獲悉，這項新生代哺乳動物群演化的重要成果論文，由該所王世騏研究員、江左其杲副研究員、倪喜軍研究員、孟津研究員、鄧濤研究員等共同完成，近日在國際學術期刊《科學進展》(Science Advances)發表。
龐大“動物族譜”計算親緣關系
研究團隊指出，新近紀全球氣候逐漸向干冷方向轉變，而青藏高原的巨大體量和持續抬升(尤其在約1200萬年前達到接近現代高度)，像一個巨大的屏障阻擋了水汽，導致中國北方和中亞地區的干旱化進程比北半球其他地區開始得更早、程度更深。
這種獨特的環境變化，為該地區孕育出能適應干燥寒冷環境的特殊動物群(如札達動物群)創造了條件。這些動物在隨后的第四紀冰期得以向高緯度地區擴散。
為驗證上述觀點，研究團隊收集并分析海量化石數據，統計北半球(亞洲、歐洲、非洲、北美)所有大型哺乳動物(涵蓋9個目50多個科共1246個屬)的信息。他們通過構建龐大“動物族譜”并計算親緣關系，建立包含所有這些屬的系統發育樹，并提出“物種間相互貢獻率”的概念。
在此基礎上，研究團隊進一步通過計算不同地理區域動物群之間所有物種的平均貢獻率，就能衡量任意兩個動物群在演化上的親疏遠近即“動物群間關系”。這種方法被稱為“動物群系統發育貢獻方法”。
兩個演化高峰廣泛影響全球
利用“動物群系統發育貢獻方法”，研究團隊首先計算出中亞和中國北方、歐洲、非洲、東洋界(南亞東南亞及中國南方)、北美這5個地區過去不同時期的動物群，與現代全球現生動物群之間的親緣關系曲線。
結果顯示，距今2000萬年-800萬年，中亞和中國北方動物群與現代全球動物群的親緣關系曲線值顯著高于其他4個地區，特別是在約2000萬-1500萬年前的“山旺期(前通古爾期)”以及1100萬-900萬年前的“灞河期”，出現了兩個明顯的高峰。
這表明在“山旺期”和“灞河期”，中亞和中國北方地區的哺乳動物演化異常活躍，產生大量對后世(即現代動物群)具有重要貢獻的新類群。研究團隊將這兩個高峰期分別命名為“前通古爾擴張”和“灞河擴張”。
本項研究的晚新生代北方大陸動物群關系示意圖。中國科學院古脊椎所 供圖“灞河危機”帶來新生與革命
深入研究發現，發生在約1100萬年前(“灞河期”開始時)的“灞河擴張”事件，是現代適應開闊環境(如草原)的哺乳動物群直接起源的關鍵時刻。
通過對物種產生和滅絕的統計分析，研究團隊發現在大約1100萬年前，全球哺乳動物經歷了一次被命名為中亞“灞河危機”的新近紀最嚴重滅絕事件，在中亞和中國北方尤其慘烈——超過95%的大型哺乳動物未能存活下來。
證據表明，造成這場大滅絕事件的“灞河危機”，很可能由青藏高原北部在約1200萬-1000萬年前快速抬升至約3000米高度、青藏高原隆升加劇干旱所引發。
值得注意的是，這次區域性危機的時間與全球氣候記錄中的一次短暫暖期(“托爾托納極熱事件”)有所重疊，這可能進一步加劇了動物群的更替壓力。
新動物群誕生方面，在這一時期，柴達木盆地發現最早的原始羊族(現代綿羊、山羊的祖先)、最早出現在中亞的羚羊以及真象類化石；劍齒虎、現代貓型類等食肉動物也在此階段快速分化。這表明，一個適應開闊草原環境的全新哺乳動物群在中亞和中國北方形成，它融合本地演化與新遷入種類，成為晚新生代開放生態系統動物群的先驅。
統治歐亞、重塑非洲、連通北美
研究團隊表示，動物群關系曲線的追蹤結果，清晰展示出源自中亞和中國北方灞河期的動物群如何深刻影響后續北半球的動物分布格局，其全球遺產主要體現為統治歐亞、重塑非洲、連通北美三個特點。
本項研究成果示意圖。中國科學院古脊椎所 供圖他們認為，在青藏高原隆升導致的區域性干旱化驅動下，中亞和中國北方在新近紀(尤其是2000萬-800萬年前的“山旺期”和“灞河期”)扮演了北半球哺乳動物演化發動機的角色。
“可以說，今天我們在非洲草原看到的角馬、羚羊，北美的野牛，乃至家養的山羊綿羊，它們的演化故事都深深植根于1000萬年前青藏高原腳下那片變遷的土地。”研究團隊總結道。(完)