借助一株2400萬(wàn)年前的“小草”化石 科學(xué)家重建青藏高原中部2400萬(wàn)年前的高程與景觀

青藏高原中部倫坡拉盆地發(fā)現(xiàn)的借助景觀蘋屬化石。中科院植物研究所供圖

重建的年前2400萬(wàn)年前倫坡拉古湖及其周圍的生態(tài)景觀。中科院植物研究所供圖

青藏高原中部倫坡拉盆地發(fā)現(xiàn)蘋屬化石的青藏前地層剖面。中科院古脊椎所供圖
（神秘的高原高程地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新華視點(diǎn)微信公號(hào)（金地、董瑞豐）：記者從中國(guó)科學(xué)院植物研究所獲悉，小草借助一株約2400萬(wàn)年前的借助景觀“神奇小草”，科學(xué)家重建了青藏高原中部2400萬(wàn)年前的株萬(wàn)重建中部高程與景觀，這為揭開青藏高原抬升過(guò)程的年前神秘面紗提供了新的重要參考。相關(guān)研究成果已于近期發(fā)表在國(guó)際知名期刊《科學(xué)通報(bào)（英文版）》上。石科
近6500萬(wàn)年間，青藏前亞洲地區(qū)最重要的高原高程地質(zhì)事件就是青藏高原的隆升。中科院植物所王宇飛團(tuán)隊(duì)與中科院古脊椎所、小草地球環(huán)境所相關(guān)團(tuán)隊(duì)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(xiàn)西藏那曲市域內(nèi)）發(fā)現(xiàn)的、約2400萬(wàn)年前的蘋屬化石，測(cè)出了青藏高原中部當(dāng)時(shí)的“身高”。
依據(jù)蘋屬植物海拔分布上限，科學(xué)家確定了當(dāng)時(shí)倫坡拉古湖平面的海拔上限不超過(guò)3690米。同時(shí)，依托化石同層的花粉組合數(shù)據(jù)，參考高原地區(qū)今天的花粉沉降規(guī)律，根據(jù)模型測(cè)算出古湖的海拔下限約為2990米。與今天當(dāng)?shù)丶s4700米的海拔相比較可以得出，2400萬(wàn)年間青藏高原中部“長(zhǎng)高”了約1000米至1700米。
結(jié)合其他古生物學(xué)和沉積學(xué)證據(jù)，研究人員“還原”了當(dāng)時(shí)倫坡拉古湖周圍暖溫帶針闊混交林的植被和生態(tài)系統(tǒng)。結(jié)果顯示，當(dāng)時(shí)的盆地內(nèi)受印度季風(fēng)的影響，水源充足、有湖泊。而同時(shí)期在高原北坡的塔里木盆地已經(jīng)開始干旱化。這表明該時(shí)期高原中部的海拔高度已經(jīng)能夠阻斷南來(lái)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(shí)抬升到何高度，當(dāng)時(shí)的生態(tài)環(huán)境是什么樣的。”中科院植物所研究員王宇飛說(shuō)，2400萬(wàn)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歷史，可以為我們認(rèn)識(shí)現(xiàn)在和未來(lái)青藏高原的生態(tài)環(huán)境變化提供參考。
相關(guān)報(bào)道：這塊“小草化石”藏著青藏高原的秘密
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新華社（金地、董瑞豐）：最近，中國(guó)科學(xué)院植物研究所王宇飛團(tuán)隊(duì)與古脊椎動(dòng)物與古人類研究所鄧濤團(tuán)隊(duì)、地球環(huán)境研究所劉曉東團(tuán)隊(duì)合作，借助一塊“長(zhǎng)著小草的化石”，揭開了青藏高原中部2400萬(wàn)年間“長(zhǎng)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(tuán)隊(duì)在青藏高原進(jìn)行科學(xué)考察，在采集動(dòng)物化石時(shí)，常伴有植物化石。這些可能與植物相關(guān)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(xiàn)西藏那曲市域內(nèi)）、帶有脈絡(luò)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(shí)，起初是有不同認(rèn)識(shí)的，有人認(rèn)為印痕是昆蟲翅膀，我感覺(jué)其中有二歧分支的脈絡(luò)，結(jié)構(gòu)和質(zhì)地都像植物而非動(dòng)物。”王宇飛說(shuō)。
是“蟲”還是“葉”？長(zhǎng)達(dá)十余年的漫長(zhǎng)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(shí)間將化石照片發(fā)給了古昆蟲學(xué)專家、首都師范大學(xué)教授任東，得到“肯定不是昆蟲翅膀，建議在植物圈里找”的回復(fù)。之后，借著出訪印度的機(jī)會(huì)，他又把化石拿給印度的古植物學(xué)家們看，將可能的植物范圍進(jìn)一步縮小到蕨類植物。印度同行認(rèn)為可能與“鐵線蕨屬”相近。
之后，王宇飛找到蕨類植物分類學(xué)家、中科院植物所研究員張憲春，張憲春一下認(rèn)出這就是蘋屬植物的化石。在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)化石的生物特征描述和分類定位研究終于完成。
在中科院植物研究所中國(guó)古植物館，記者看到了這塊蘋屬化石的“真容”：半個(gè)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(jiàn)。
“這個(gè)痕跡就是蘋屬植物4個(gè)葉片中的一片，可以看到它獨(dú)特的脈絡(luò)。”王宇飛解釋，蘋屬植物是一種生長(zhǎng)在河、湖岸淺水區(qū)或近岸濕地的、株高不超過(guò)30厘米的挺水小草本。
王宇飛介紹，2400萬(wàn)年前，倫坡拉盆地還是一片古湖，“這棵小草當(dāng)時(shí)就生長(zhǎng)在平靜的湖邊，后被泥沙掩埋、慢慢沉積在地下，化石才會(huì)保存得如此完好、纖毫畢現(xiàn)。”
一株“小草”，怎能量出青藏高原的“身高”？
其實(shí)早在20世紀(jì)70年代，我國(guó)著名植物學(xué)家和古植物學(xué)家徐仁院士，就曾通過(guò)對(duì)希夏邦馬峰地區(qū)一塊高山櫟化石的古今對(duì)比研究，提出了該地區(qū)近幾百萬(wàn)年間出現(xiàn)快速抬升的觀點(diǎn)，并開創(chuàng)了我國(guó)利用植物化石研究青藏高原抬升歷史的先河。
“因?yàn)橛邢壤暹@塊化石究竟是什么后，我們馬上想到了它可以用來(lái)測(cè)量海拔。”參與此項(xiàng)研究的中科院植物所博士謝淦說(shuō)。
而和其他植物化石相比，蘋屬化石有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。“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(shuō)，它的海拔可視同古湖湖平面的海拔，因此避免了之前一些研究中，無(wú)法明確通過(guò)植物化石估測(cè)的海拔對(duì)標(biāo)的究竟是青藏高原古垂直山體哪個(gè)位置的問(wèn)題。
通過(guò)查閱資料、分析化石同層的花粉組合數(shù)據(jù)等，研究團(tuán)隊(duì)一步步確定了古湖海拔的上下限，也終于解開了青藏高原中部“身高”的秘密。研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原中部在2400萬(wàn)年間“長(zhǎng)高”了約1000米至1700米。
“這個(gè)研究可謂‘十年磨一劍’。”王宇飛說(shuō)，對(duì)青藏高原中部2400萬(wàn)年前高程和景觀的重建，為認(rèn)識(shí)和理解青藏高原抬升動(dòng)態(tài)過(guò)程提供了堅(jiān)實(shí)可靠的生物學(xué)實(shí)證。