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科研进展

揭秘青藏高原如何塑造东亚数千万年的哺乳动物演化

发表日期:2026-07-14来源:放大 缩小

近日,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所邓涛研究员、保加利亚自然历史博物馆Nikolai Spassov教授和中国科学院昆明动物研究所吉学平研究员主编的“青藏高原隆升对东亚新生代哺乳动物演化的影响”专辑在国际期刊《Palaeoworld》发表。该专辑系统梳理了近年来新生代哺乳动物演化领域的重要研究成果,以多学科交叉的完整视角,全景还原了数千万年来青藏高原隆升如何深刻改写东亚哺乳动物的演化路径、区系分布与生态适应模式,揭开了地球最雄伟高原与生命演化之间跨越数千万年的联动奥秘。

青藏高原及专辑涉及的亚欧大陆哺乳动物化石地点

作为新生代地球上最具标志性的地质事件,青藏高原的隆升绝非一场静默的地壳运动。该专辑的研究证实,这场波澜壮阔的造山过程不仅雕琢出高原本身及其周边独有的高海拔生态系统,更成为重塑广袤亚欧大陆气候与环境走向的核心动力。青藏高原通过强化大气环流格局、尤其是重构亚洲季风系统,以及形成难以逾越的巨型地形屏障,从根本上控制了东亚哺乳动物的演化分化、迁徙扩散与灭绝演替,绝非哺乳动物演化史的“背景板”,而是驱动区系更替、生物地理格局形成与生态特化的“动态引擎”。

这本专辑打破了以往将构造运动与生物演化割裂分析的思路,建立起从地形改造到气候变化、最终落脚到生物响应的完整因果链条:早在中新世,青藏高原就已达到相当可观的海拔,成为阻挡南、北亚哺乳动物交流的巨型屏障,从而分割了不同的生物地理区系,推动隔离区域内的特有类群独立演化;同时高原隆升彻底重构了大气运行规律,直接触发并不断强化亚洲季风系统,从中新世开始就成为左右区域气候与哺乳动物分布的核心力量,形成中国南北截然不同的降水梯度,导致了南方和北方哺乳动物群的显著分异。

由青藏高原驱动的环境剧变是分阶段逐步推进的,最终塑造出现代的东亚哺乳动物分布格局:早始新世中亚就已开始干旱化,此后持续发展,到始新世-渐新世之交的“蒙古重建”事件迎来剧烈环境转折;中新世暖湿和干冷的交替,促使动物群由森林型向草原型转换;上新世季风增强,北方区域湿度提升,为南方类群向北扩散打开了通道;进入第四纪之后,现代面貌的哺乳动物类群及其分布模式彻底定型。不同地质时期的化石记录,都清晰印刻着这场构造运动留下的生命痕迹。

各哺乳动物化石在系统发育树和新生代时间标尺上的位置

在始新世,隆升的青藏高原与相伴的造山运动不仅形成了南北向的生物地理屏障,也让东西向的扩散通道经历反复开合。在新疆吉木乃和内蒙古的干旱化环境中生存的短面狶(Brachyhyops neimongolensis),作为狶科最古老的成员,在中始新世晚期同时出现在亚洲与北美,印证了它在亚洲起源后通过白令陆桥快速扩散至北美的演化路径,成为高原早期构造变动影响哺乳动物洲际交流的坚实证据。

到渐新世,剧烈的环境变动直接触发了哺乳动物区系的改造与特有类群的演化。甘肃临夏盆地他拉组发现的爪兽(Schizotherium ordosium)下颌骨,首次为这套地层锁定了早渐新世晚期约3000-2850万年前的生物地层锚点,也校准了整个临夏盆地的古地磁序列。这一时期正是中亚干旱化显著增强的阶段,以巨犀动物群为代表的亚洲特有哺乳动物群正式形成,与欧洲同期类群产生了清晰分异,开启了由青藏高原演化驱动的长期生物地理隔离进程,部分类群甚至随着干旱环境的蔓延一路向西扩散到巴尔干地区。

中新世的东亚哺乳动物迎来了隔离分化的爆发期。云南昭通盆地约620万年前发现的新种壮蓝牛(Pachyportax zhaotongensis),就在全球晚新生代普遍干旱化的背景下,依靠高原隆升塑造的东亚季风维持的暖湿森林环境,成为与世界其他区域近缘类群完全不同的C3专向取食者,躲在南方避难所中延续了封闭森林环境下的特化支系,与西瓦立克、阿拉伯地区的同类向C4草原适应的演化路径彻底分道扬镳。而在阿塞拜疆晚中新世地层中重新厘定的巨鬣狗(Dinocrocuta gigantea)化石,将这种巨型超级食肉动物的分布范围从中国拓展到高加索区域,证实了部分大型机动掠食者依然能在高原驱动的气候格局变动形成的交错生物带之间实现跨大陆的广泛扩散。

上新世的哺乳动物群开始向现代面貌快速过渡。在青藏高原上新世地层中发现的“泥河”羚羊(Gazella nihensis)头骨化石,系统发育分析显示它相较于传统瞪羚属更接近于原羚类群,直接证明原羚与现代瞪羚的分异在上新世就已经启动,这一支系完全是在高原隆升形成的高海拔草原和荒漠环境中适应性演化的特有产物。而山西榆社盆地发现的上新世玛姆象(Mammut shansiense)化石也为美洲乳齿象的洲际起源提供了关键证据,印证了玛姆象科从亚欧大陆多次向美洲扩散的复杂演化历史。

进入更新世之后,现代哺乳动物区系的分布格局彻底固化。起源于东亚或中亚区域的索尔盖牛(Soergelia),从临夏盆地龙担地点约259-213万年前的最原始类群(S. longdanensis)出发,一路向北扩散进入西伯利亚后演化为新种,最终在约80万年前向西进入欧洲、向东抵达北美,完整展示了高原驱动形成的干草原和苔原草原环境如何成为大型哺乳动物洲际扩散的通道。临夏盆地发现的上新蹄兔(Postschizotherium cf. intermedium)头骨化石,更记录了这一类群向河马般半水生生态位特化的独特演化路径,印证了高原周边“旱中有湿”的镶嵌环境如何催生出极端特化的哺乳动物类群。而吉林抚松仙人洞距今约8-4.99万年前的晚更新世动物群,完整呈现了受东亚季风调控的“猛犸象草原”边缘的森林-草原镶嵌生态系统,为我们理解更新世冰期动物群最终灭绝的背景提供了关键的区域证据。

这本专辑的研究成果得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国科学院的共同支持,整合了精密古地磁定年、稳定同位素生态分析、功能形态对比与系统发育重建等多学科手段,将分散在不同区域、不同类群的化石证据串联成完整的演化叙事,清晰证明:青藏高原的隆升从来不是遥远的地质背景,它既是隔离特有类群的屏障、打通扩散路径的通道,也是驱动气候变动、区系更替的动力源泉。

专辑链接:https://www.sciencedirect.com/special-issue/10WRXBT0QNS

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