上新世—更新世过渡时期是全球气候和生态系统发生重要变化的关键阶段,也是第四纪大型哺乳动物群逐渐形成的重要时期。然而,由于化石记录有限,对我国北方地区约3.0—2.5 Ma的大型哺乳动物群长期缺乏系统认识,这一时期动物群的演化和年代联系存在较大空白。
近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王世骐团队在《Quaternary Science Reviews》发表研究论文,报道了我国北方地区约300万年前的东延村动物群。通过对长鼻类和偶蹄类化石的系统研究,揭示了上新世—更新世过渡时期北方地区哺乳动物群组成及演替的新证据。研究表明,东延村动物群的地质年代约为3.0—2.5 Ma,填补了我国北方地区这一关键时期大型哺乳动物化石记录的空白。
化石材料出土于三门峡盆地南部黄底沟,靠近东延村,主要包括师氏剑齿象(Stegodon zdanskyi)、格氏猛犸象(Mammuthus gromovi)、粗壮丽牛近缘种(Leptobos aff. crassus)及鹿科动物等。其中,格氏猛犸象材料包括一件具有m2和m3的右侧下颌,该标本具有较为进步的齿板数量和齿冠形态,其形态特征与M. gromovi相吻合。此前可靠归入M. gromovi的材料主要来自更新世早期,且通常与真马类化石伴生,而东延村标本的年代约为3.0—2.5 Ma,明显早于此前的记录。该发现为认识M. gromovi的早期演化历史及其在欧亚大陆的扩散提供了新的化石证据。
东延村动物群中的粗壮丽牛近缘种是中国北方地区上新世牛类的重要化石记录。此前丽牛在中国的可靠化石记录主要来自更新世,东延村材料将其在中国北方的出现时间进一步提前,丰富了我国北方晚新生代牛科动物的化石记录。
东延村动物群的年代位于麻则沟动物群与海眼动物群之间,在我国北方上新世—更新世过渡时期哺乳动物群演替序列中具有重要的年代和生物地层学意义。猛犸象和丽牛在该动物群中的共存,也为认识真马类和南方猛犸象(Mammuthus meridionalis)等典型更新世象类出现之前的北方动物群组成提供了新的材料。
该研究丰富了我国北方地区约300万年前大型哺乳动物化石记录,并为认识上新世—更新世过渡时期东亚地区动物群演替、哺乳动物迁徙与演化及区域环境变化提供了新的证据。研究表明,在第四纪大规模气候波动开始之前,东亚大陆的哺乳动物群已经发生了显著的组成和演化变化,同时也为三门峡盆地中记录的现代黄河形成和发育的地质历史提供了重要的年代学约束。
论文由中国科学院大学、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国地质科学院地质力学研究所等单位合作完成。论文第一作者为中国科学院大学博士后李春晓和中国科学院地质力学研究所李振宏研究员,通讯作者为李振宏研究员和王世骐研究员。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0277379126004981

图1. 三门峡盆地与东延村动物群的地理与地质背景。

图2. 东延村动物群中的格氏猛犸象(Mammuthus gromovi)

图3. 中国北方上新世—更新世过渡期的动物群年代对比