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

海平面下降時的白令陸橋以及哺乳動物和人類的穿越遷徙?！≈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-6600萬年前)末期包括恐龍在內(nèi)脊椎動物的滅絕，給哺乳動物及其他脊椎動物提供了充分的發(fā)展空間，在新生代(6600萬年以來)初期就迅速演化、輻射。這個過程當(dāng)中，新生代水圈如何影響動物圈頗受關(guān)注。

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

冰期動物在青藏高原的起源和擴散?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

這項通過分析總結(jié)冰、水、汽條件對新生代生態(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物區(qū)系的演變”為題，在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報》在線發(fā)表。

論文通訊作者、鄧濤研究員接受中新社記者采訪時介紹說，在水循環(huán)塑造新生代動物區(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，使得中國新生代各地質(zhì)時期不同地區(qū)哺乳動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，促進或阻隔了不同大陸之間的動物交流。

其中，在距今5600萬年的古新世/始新世之交，極熱事件導(dǎo)致哺乳動物向北遷徙，且數(shù)量增加明顯，哺乳動物的靈長目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快在亞洲起源，并通過海平面下降產(chǎn)生的陸橋迅速擴散到歐洲和北美。極熱事件之后的小幅增溫事件造就了早始新世(約5200萬年前)和中中新世(約1500萬年前)氣候適宜期，物種多樣性顯著增加，中新世(2300萬年-530萬年前)因此成為東亞哺乳動物向現(xiàn)代轉(zhuǎn)變的重要時期。

在距今3400萬年的始新世/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)致顯著的動物群更替，改變了靈長類的演化軌跡，甚至關(guān)系到人類的非洲起源。晚中新世(約1160萬年前)以來的降溫事件使得哺乳動物群發(fā)生重大變化，進一步影響到人類的遷徙和擴散，也對魚類演化和分布區(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的時空動態(tài)變化。

鄧濤指出，本次研究還發(fā)現(xiàn)，青藏高原隆升過程中海拔高度的變化產(chǎn)生與緯度效應(yīng)類似的物種多樣性梯度，引起了動物群的演替。青藏高原在上新世(530萬年-260萬年前)已達到現(xiàn)代的高度，其氣候環(huán)境已具有冰凍圈的特點，成為冰期動物群最初的演化中心。隨著第四紀(jì)冰期的到來，已經(jīng)適應(yīng)冰凍環(huán)境的動物迅速擴散到青藏高原周邊以及更遙遠的地區(qū)，組成晚更新世猛犸象-披毛犀動物群。

晚中新世華北地區(qū)三趾馬動物群生態(tài)復(fù)原：(a) 華北西部; (b) 華北東部?！≈锌圃汗偶棺邓?供圖

此外，鯉科魚類的區(qū)域環(huán)境自中中新世以來發(fā)生巨大的變化，隨著青藏高原的強烈隆升，現(xiàn)代河流系統(tǒng)的形成，以及亞洲夏季風(fēng)的進一步加強，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)淡水魚類區(qū)系的主體，并形成現(xiàn)今的生活和繁殖習(xí)性。