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走出西藏：冰河世纪动物们的前世今生: 热度 10 taodeng 2017-2-10 16:37; 走出西藏：冰河世纪动物们的前世今生（在格致论道 2016 年度大会的演讲）大家下午好！非常高兴今天下午有机会在这里跟大家交流我们科研的进展。我来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，这个名字很长，我记得周杰伦有首歌，歌名叫做《一口气全念对》，我估计他的吐词，很难念对我们单位这个很长的名字。可是我为什么会到这个研究所来呢？因为我热爱大自然，非常热爱大自然，从小就热爱大自然。 “ 热爱大自然 ” ，在我们的书面语言里是这样讲的。我记得在我小的时候，我父母其实是另外一种说法，那就是说“你整天在外面野去吧！”也就是要到外面去，可是为什么要到外面去呢？在我们小的时候，没有电视，当然更没有网络了，我估计 “ 电视 ” 这个词，在六七十年代我都没有听说过。可是书还是有的，我的父母都是中学的老师，特别是我父亲是教外语的，家里有一些国外的书，当时主要是苏联的书。我记得有一本书，是讲一个小孩子到北极去，跟着考察船，相当于跟着去探险吧。当然，书当时是看不懂的，可是书里面有很多插图，比如说有北极熊、有北极狐、有海豹，当时觉得很有意思，拿个透明纸蒙住了把它画下来。真正说我们要到外面去，北极那是遥不可及，但是到县城的北郊，应该是可以去的吧，所以说总是想到外面去。到了后来，当我上中学的时候会骑自行车了，可能有更大的追求，也就是现在经常说的诗和远方。诗总要读一点吧，至少课本里会有的。那么远方对当时一个县城里的中学生来说，我的家在四川宜宾，所谓的远方，也就是十几公里到二十几公里以外。但是也非常高兴了，可以走到更远的地方去，到山的背面，看看有什么神奇的地方。可是似乎心有不甘，确实想到真正的远方去，这样的机会实际上也得到了。在 1980 年我参加高考以后，要填志愿的时候，看到了北京大学的招生简章，其中有一幅图，是北大古生物专业的同学在大连的海滨进行海洋生物实习。哇！海滨，还有生物，这不就是我想要去的地方吗？想要做的事吗？所以说我就填了这个专业，非常幸运，我顺利被录取了。到了学校以后跟同学互相聊天，我才发现我是唯一的一个第一志愿学古生物专业的学生。为什么呢？在那个年代，大家说的是 “ 学好数理化，走遍天下都不怕 ” 。但是学了古生物专业，其实怕不怕我不知道，但是真的能走遍天下。 1982 年在大连海滨进行海洋生物实习比如说我们在大学的每个夏天，都可以到野外去实习，从南到北，从东到西，我们国家的很多地方都去过了。而真正工作了，到了我现在这个研究所，我们可以在世界各地，比如说这张照片上，我在美国的西部和国外的同行一起进行科学考察。可是，对向往大自然，或者大家通常说的，喜欢户外的人来说，还有一个地方更有吸引力。哪怕走遍世界各地，我们最想到西藏去，到高原去，到世界的屋脊去。去干什么呢？当然不用说，对大家来讲，这是一个感受伟大的大自然的地方，也有很特别的文化。可是对我来讲，我有我的专业工作。那么这一片冰天雪地，跟我的专业工作有什么关系呢？在美国西部考察新生代沉积盆地大家马上就会想到《冰河世纪》，好莱坞的大片，拍了一集又一集。《冰河世纪》的这些动物，它们就生活在冰天雪地的环境里。不过，其实我第一次去西藏的时候，还没有那么清楚的目的。我们是研究古生物的，是希望研究生物的进化过程以及地球的变迁，青藏高原的沧桑变化，我们需要找到青藏高原隆升过程的证据。为什么我们第一下没有想到冰河世纪的动物呢？比如说这张图上有很多很典型的冰河世纪的动物，猛犸象、剑齿虎、野马、大角鹿，还有角落上的这个叫披毛犀的动物。因为关于这些动物的演化实际上以前有过理论，现在我们认为这个理论可能只一种猜想。冰期动物群复原图（ Mauricio Antón ）比如说刚才讲到这个披毛犀，我们可以在博物馆里面看见披毛犀的化石骨架，这个是很容易。但是冰河世纪的动物它有特别的地方，大家可能经常听说在西伯利亚的冻土里找到了冰冻的动物，就是死亡的动物的尸体，上万年的有猛犸象，也有披毛犀，也有洞狮等其他一些冰期的动物。还有很特别的沥青湖，冰河世纪时有几个地点。比如说这张图上可以看得见，在波兰的一个沥青湖里面的化石，它不仅仅是骨骼，它整个的动物都冰冻了，沥青把它的水分抽干了以后变成一个木乃伊。这个很重要，为什么呢？因为它的皮肤、它的肌肉、它的毛发都保留下来了，所以说我们知道这个动物叫做披毛犀。冰河世纪是在距今一万年前消失了，全球变暖了，就像今天我们变得越来越暖，大家担心太暖了是吧？那么在一万年前的时候，这些冰河世纪的动物它们很多绝灭了，因为这个气候不适宜它了。但是我们的祖先，我们的古人类，在一万多、在几万年前跟它们相遇过，甚至把它们作为猎物。这张图上就是在法国南部的洞穴里面古人类画的画，从这张图上我们很清楚地看见这些动物是长着长毛的，所以说它适应寒冷的气候。这些动物绝灭我们知道，它们是从哪儿起源的呢？科学家也在想这个问题。比如说从这张图上我们可以看得见，这个蓝色的地区是披毛犀在冰期的最后时间，我们在科学上把它叫做末次冰期，就是冰河世纪快结束的时候，它的分布地区。大家可以看见，它在靠近欧亚大陆北边，靠近北极圈的地方有非常广泛的分布，往南就变少了。所以说大家马上就会想到，因为北极圈很冷啊，在冰河世纪没开始的时候，这些动物可能是在北极圈起源的。随着冰河世纪到来，全球都变冷的时候，它们向南扩散了。披毛犀晚更新世时期在欧亚大陆的分布范围达尔文在 1859 年出版他的《物种起源》里面。用非常文学的一句话来描述了这样一个他认为的理论，就是冰期动物是在北极起源的。他说： “ 生命的水体，也沿着从北极低地到赤道高地这一条徐缓上升的线，把其携带的生命漂浮物留在了我们的高山之巅 ” 。为什么留在我们的高山之巅呢？因为全球变暖以后，海拔低的地方这些动物没有办法生存了。比如说我们今天在青藏高原上可以看见很多耐寒的动物，我们很熟悉的藏羚羊、藏野驴、牦牛、雪豹；还有一些可能不太熟悉的，比如说岩羊、藏原羚、盘羊，它们确实是在高原上。按照达尔文当时的想法，它们的祖先是从北极而来的。这仅仅是想法吗？实际上有些证据。比如说牦牛，在末次冰期，也就是在冰河世纪快结束的时候，在几万年的时候，它的化石可以发现在贝加尔湖地区，很靠近北面的地方。这也是苏武牧羊的地方，北海就是贝加尔湖，那个地方到现在都是很冷的。藏野驴的化石呢？可以在阿拉斯加发现。所以说，看起来达尔文提出了这样的观点是正确的。不过达尔文完全正确吗？我们当然说进化论是完全正确的。可是呢，达尔文在 1859 年，几乎相当于 160 年前的时候，在那个时候很多的证据还是不太充分的。比如说进化论最重要的一个基石，遗传学在那个时候还没有被人认识到，而很多古生物的证据链还是缺乏的。所以说，这其实也是达尔文伟大的地方，他根据这些蛛丝马迹推导出了非常正确的，我们说完全正确的进化论。但是他的有一些细节也有人怀疑，比如说我们说到的这个披毛犀。上面这个外国人，他是一个法国人，他二三十年代到中国来，他取了一个中国的名字叫德日进。他是一个古生物学家，但大家看他穿的衣服，他是一个传教士。这个很矛盾了，我不知道他在观察到的自然现象与他的信仰之间会不会有什么样的，对他的心灵上的矛盾的冲突，会不会觉得很痛苦，但是他是一个科学家，他尊重事实。他在河北阳原县一个叫泥河湾的地方研究哺乳动物的化石，照片上这是一个犀牛的乳齿。所谓的乳齿我们大家都知道，我们人都是要换牙的，在我们换牙之前的，就是刚出生长出来的那一副牙齿就叫乳齿。既然这是个乳齿，说明这是个幼年的犀牛。虽然是幼年的犀牛，但是他发现这个犀牛确实是披毛犀，但是跟刚才我们展示的末次冰期的披毛犀他认为不一样。这不一样有什么特别的吗？因为这个披毛犀是在两百万年前，在冰河世纪早期的时候，他觉得这个披毛犀是原始的。按照达尔文的想法，这个原始的披毛犀它应该在更靠近北极的地方出现，而不是在西伯利亚南面，在我们的河北出现。但是德日进没有更多的材料，他仅仅只是提出了这个疑问。真正的进展是在 2000 年的时候，我们在甘肃的临夏，我是四川人这个发音不准啊，甘肃的临夏回族自治州，而不是银川那个宁夏回族自治区，这个地方比河北更靠南了。我们在更老的地层里，在 250 万年这个冰河世纪刚开始的时间，发现了跟泥河湾，刚才说的河北一模一样的，包括上面有一列乳齿，跟它完全一样的。我们有完整的头骨，还有下颌骨，我们发现这个确实是跟后面的披毛犀，或者我们可以把它叫做最后披毛犀，是不一样的，它是更原始的。那么这就来问题了，我们哪儿再找它更早的祖先呢？照这个路线，我们是不是再往南去呢？可是刚才我们说了， 250 万年是冰河世纪刚开始的时候。在比 250 万年更早，在 500 多万年到 250 万年之间，我们在地质上把它叫做上新世，这个时候全球是一个温暖的时期，我们显然不能到更南的地方去找它。那么我们去哪里呢？上面一张照片就是临夏盆地，这是在初夏的时候拍的照片。大家看盆地里是绿色的，可是山上，远处的山上有雪，有雪峰，那么我们就知道高原它是高寒这样的环境。因此我们想，更早的化石会不会在高原上呢？于是我们要到西藏去。西藏那么大的面积，几百万平方公里，到哪里去找？我们必须要有线索，必须要有两个线索：第一，我们要寻找那一段时间的沉积物要存在；第二，要有化石的线索。比如说我要找鲨鱼的化石，我一定要在海洋的沉积物里面去找；我要找到披毛犀的化石，一定要在陆相，即陆地上的沉积物中去找。甘肃临夏盆地景观很有意思，我们得到一个证据，这是在青藏高原第一块被研究的脊椎动物化石，实际上也是中国第一块被研究的脊椎动物化石。这是一个英国人，他叫法尔康那，实际上他自己强调他是一个苏格兰人。他从青藏高原得到了化石，但并不是他自己采集的。他从几个到印度做贸易的商人、我们藏族的同胞他们身上戴的护身符中发现有两块竟然是化石，他也鉴定出来了，这就是犀牛的化石。但是他认为是跟今天印度生活的印度犀，即独角犀是一样的，这个事情就放到一边去了。但是对于我们来讲很重要，我们要去西藏，要去札达，他发现化石的这个地方。札达可能大家没有听说过，阿里，阿里大家听得很多了，是吧？西藏的阿里，想来大家应该比较熟悉，孔繁森生前工作的地方。札达最有名的是一个古格王朝的废墟，但是我们不关心这个，因为这不是我主要研究的地方。我们在这个地方发掘，在几百万年前的地层里面，那些红点就是我们找到化石的地方，确实我们在这个地方找着了最早的披毛犀。西藏札达盆地景观非常有意思，那张照片是札达，大家要去的时候有个观景台，可以看见后面非常漂亮的雪山，叫做依比岗麦神山。这个神山正对下来，就是我们找到披毛犀化石的地方。我们在野外用石膏绷带，就像骨折了在医院里处理一样，这化石它是骨折了的，当然是在地层里保护着。我们把它采集回来，在实验室把它修复出来。根据修复出来的化石，我们为它恢复了一个长长的角。化石中这个角并不存在，已经腐烂掉了。我们最终把它恢复成生活时候的状况，它生活的时候是用它这个角在雪地里刮开积雪，来寻找到它要吃的食物，它的草。而它的角跟现在的犀牛最大的不同，它的角是扁的，而现在犀牛的角是圆锥状的，就是它们用途不一样。这样的话我们就得到了我们的这个结论，披毛犀走出了西藏。在什么时候呢？在冰河世纪来临的时候，也就是在高原上是高寒的，可是在上新世几百万年前的时候，全球还是暖的时候，它只能待在高原上。在 250 万年的时候，它到达了甘肃的临夏盆地；在 200 万年的时候，它到达了河北的泥河湾；在 75 万年的时候，它到达了西伯利亚。那么大家说，你只是找到了一种冰河世纪的动物，其他这些动物，除了绝灭的以外，达尔文说有一部分留在高山，还有一部分在它祖先的地方。披毛犀的起源和迁徙留在高山的比如牦牛、雪豹，在它祖先的地方的北极狐、北极熊，它们也是在高原上起源的吗？我们确实找到了证据。我们在高原上找到了雪豹的祖先的化石，这是它的化石和它的复原。雪豹在高原上起源以后，它同样在冰河世纪来临的时候走出了西藏；它不仅走出了西藏，它的后代甚至到了非洲，到了美洲，因为雪豹的祖先实际上是所有现代大型猫科动物的共同祖先。我们也在这高原上找到了北极狐的祖先的化石。在五百万年前，北极狐在高原上起源了；在冰河世纪来临的时候，它们扩散到更多的地区；当全球变暖的时候，它们只能待在北极。我们也找到盘羊，盘羊不仅扩散到了西伯利亚，它还越过白令海峡，到阿拉斯加有一个盘羊的种，在美国和加拿大交界的地方有一个叫加拿大盘羊的另外一个种，它们的祖先都是 546 万年前在高原上起源的。我说了这么多，如果说高原是冰期动物起源的摇篮，它从来就是如此的吗？实际上并不如此。比如说我们研究了一个地区，它现在的海拔是 4700 米，完全是一片高山的草甸；但是在 1000 万年前，我们用它的花粉化石恢复的环境，它是在海拔 2500 米的这个高度，甚至有棕榈树在这个地方生长。我们也研究了里面的化石，在这个地方 1000 万年前是生活在森林里面的三趾马，跟刚才我们说的植被的背景是吻合的。那么什么时候达到现在的高度呢？在 460 万年以前，我们在札达盆地找到的三趾马，我们分析了它的运动功能，能够证明它是在草原上生活的三趾马，已经不在森林里面了，而高原的植被是垂直分带的，草原在森林上限以上。我们经过科学的分析，重建了当时的植被，应该在 460 万年前的时候，垂直高度在 4000 米的地方，是森林和草原的分界线。而现在我们找到化石的地方就在 4000 米，因此我们说在上新世的时候，它达到了现在的高度，形成了一个冰雪的环境，所以说那些耐寒的动物在高原上起源了。比如说，我们用一张图来重建这样一个过程：在 3000 万年前的时候，高原在 2000 多米的地方；到了 1500 万年的时候，高原隆升到 3000 米；到了 500 万年前，高原变成了现今的高度，形成一个冰雪的环境，就像今天一样，札达它的年平均温度是零度。这些高原上的动物有了耐寒的习性，到了冰河世纪在 250 万年来到的时候，它们走出了西藏。青藏高原的古高度变化还有一个很重要的意义在于，在 250 万年之前全球那些动物都是适应于温暖的、像今天这样气候的动物，而高海拔的寒冷的动物，它只能待在高原上。那个时候北极都比现在要温暖得多，可是到了冰河世纪来临的时候，这些高原上的动物获得了优势，我们可以把这个现象叫做动物的预适应。它们走出了西藏，替代掉了在低海拔原来的那一些喜欢温暖的动物。不仅如此，经过冰河世纪这个过滤的作用，这些从高原上来的动物，有的继续保持它原来的耐寒习性，可它有的后代可以发展出更多的适应性，比如说到非洲去，到南美去，形成了我们今天生物多样性的一个基础。好，谢谢大家！; 个人分类: 考察随笔|16671 次阅读|13 个评论

猛犸雪原: 热度 5 taodeng 2016-8-11 09:40; 猛犸雪原我对东北的了解和向往，最早来自 70 年代初期读过的描写北大荒知青生活的小说《征途》。我最感兴趣的是书中描述的东北的自然风光和动物植物： “ 遮天蔽日的红松林，尽管被大雪覆盖，但远远望去，依然是郁郁苍苍。朔风吹过，发出万马奔腾的松涛声。那一望无际的桦树林，好像千百株银枝玉树，俊秀挺拔地屹立在冰天雪地中 ” ； “ 咱这疙瘩呀，是 ‘ 棒打獐子瓢舀鱼，雉鸡飞到饭锅里 ’ 。汽车在公路上撞死几个挡道的狍子，跟你们南方碾死条蛇一样不稀奇 ” 。从此，我就无比渴望着什么时候能亲自踏足这片神奇的土地。《征途》封面可是，一直没有机会近距离接触东北的白山黑水，只是曾在前往西伯利亚的火车上途经吉林和黑龙江，靠着车窗努力地极目眺望过。所以，当 2016 年初接到考察黑龙江省青冈县猛犸象化石产地的邀请时，其兴奋的心情是可以想象的。据介绍，自 1958 年首次在青冈县域内发现猛犸象门齿以来，陆续在各乡镇出土大量以猛犸象、披毛犀为代表的第四纪哺乳动物化石，近年来的发现尤为可观。县里对化石保护非常重视，投资 150 万元对闲置文化场所进行改造，建立了 “ 第四纪古生物化石博物馆 ” 。雪落原野静无声东北地区的地下埋藏着丰富的第四纪哺乳动物化石，每年夏秋季节河流涨水退却之后，崩塌的河岸常常暴露出化石来，很容易发现。最多的就是猛犸象和披毛犀化石，因为它们巨大的骨骼非常引人注目，所以东北的晚更新世哺乳动物群被命名为猛犸象 - 披毛犀动物群。最早将这些材料进行科学研究的是俄国人， 1911 年波波娃（ M. Popova ）描述了在吉林扶余松花江边发现的水牛化石， 1926 年托马切夫（ V. Y. Tolmacheff ）发表了对产自扎赉诺尔、富拉尔基的猛犸象和披毛犀化石的研究。此后，由于日本帝国主义对东北的占领，一些日本人也涉足了东北第四纪哺乳动物化石的研究，其实中文的 “ 猛犸 ” 就是沿用日语对 mammoth 一词翻译的汉字。最重要的成果是在解放后取得的， 1959 年中国科学院古脊椎动物与古人类研究所出版了《东北第四纪哺乳动物化石志》，依据大量新材料，该书对猛犸象 - 披毛犀动物群进行了全面详实的记述和研究。真猛犸象骨架近年来在东北地区发现的晚更新世哺乳动物化石，尤其是硕大的猛犸象骨架成为许多博物馆的重点展出标本，使观众对这些生活在冰期的动物有了更深刻的了解。猛犸象的特点是其覆盖全身的长毛，以及长而弯曲的象牙。已知最大的猛犸象肩高达到 4 米，体重达到 8 吨，有些雄性个体甚至可以达到 12 吨。不过，大多数猛犸象与亚洲象体型相当，即肩高 2.5~3 米，体重 5 吨。然而，令许多人没有想到的是，猛犸象这个寒冷环境中生活的标志性动物，其实它的最早故乡是在炎热的非洲。真猛犸象复原图（陈瑜绘）猛犸象的祖先可以追溯到发现于南非以及非洲东部，尤其是埃塞俄比亚 500 万年前上新世早期的亚平额猛犸象（ Mammuthus subplanifrons ），它演化成了北非的非洲猛犸象（ M. africanavus ），后一个种在距今 300~400 万年前消失。猛犸象的不同种在其臼齿的齿脊数量上有区别，原始类型的齿脊较少，进步类型的齿脊逐渐增加。为容纳更多的齿脊，牙齿相应变长，而头骨的演化趋势是越来越高、越来越短。非洲猛犸象的后代向北迁徙，到达欧亚大陆后最早的种是罗马尼亚猛犸象（ M. rumanus ），分布于欧洲和中国，其臼齿具有 8~10 条齿脊。至南方猛犸象（ M. meridionalis ），已多达 12~14 条齿脊，这个种在东亚于 100 万年前被具有 18~20 条齿脊的草原猛犸象（ M. trogontherii ）取代。最终，具有 26 条齿脊的真猛犸象（ M. primigenius ）在 2 万年前出现于西伯利亚。草原猛犸象的另一个后代哥伦布猛犸象（ M. columbi ）则越过白令海峡，到达了北美洲。最后的猛犸象直到全新世才在北极地区的岛上灭绝，阿拉斯加圣保罗（ St. Paul ）岛的种群残存到公元前 3750 年，而弗兰格尔（ Wrangel ）岛的个体在公元前 1650 年终于消亡了。哥伦布猛犸象骨架我们 1 月 19 日前往哈尔滨，出发前把厚衣服都加上了，厚的毛衣、厚的秋裤、厚的皮鞋，还有羽绒背心、手套、帽子，一个都不能少，天气预报哈尔滨已到零下 30°C 。从飞往东北的航班上往下看，都是白雪皑皑的大地，令人不禁想起祖咏的诗： “ 万里寒光生积雪，三边曙色动危旌 ” 。中部的一段阳光灿烂，到黑龙江地界天阴下来，正在下雪，看着地面白茫茫一片，想象不出人们该怎样生活出行。飞机在积雪的跑道上降落，很有些担心会太滑，驾驶员控制不稳。但没事，出机场到接我们的车上，司机说在黑龙江大家都有雪地的经验，所有交通工具都一定会掌控好的。俯瞰东北大地我们在哈尔滨被安排住在北大荒宾馆，好像是最合适的地方，因为这个名字最有东北的味道。晚上我们去看冰灯，这是最具黑龙江特色的文化活动。出门前反复交待要穿上带来的所有衣服，每人发了好多袋能自动发热的 “ 热帖 ” 。确实，到了松花江畔的现场，零下 30°C 的气温让手机相机都冻得自动关机了。冰灯具有天生的晶莹素质，现在的发光技术越来越好，让这魔幻的世界更加璀璨夺目。虽然冻得受不了，但大家还是忍不住要多呆一会儿，享受这北国的魅力。返回时又去了中央大街，那是俄国人留下的 “ 遗产 ” 。房屋的外形我们后来学得很像，但认真的态度似乎没有被接受，所以这些百年前的建筑仍然是少见的经典，索菲亚教堂甚至成了哈尔滨的标志。璀璨的冰灯 1 月 20 日 8 点出发去青冈考察，哈尔滨的早上堵得水泄不通，地面有冰雪，车都不敢开快。很久才到松花江大桥，据说冰冻的江面可以行车，但现在不让人和车上冰。通往青冈的公路还在进行扩宽的施工，对面南侧车道更颠簸，所以有车甚至冒险跑到北侧来逆向行驶。青冈与哈尔冰和大庆成一个三角形，西距大庆 90 公里，南至哈尔滨 120 公里。由于路不好，我们开了 3 个小时才到青冈。天气严寒，车窗玻璃完全被呼吸的水汽凝结冰冻了，变成了闷罐车，什么也看不见，只有前窗玻璃有加热保持透明。这又让我想起了《征途》中描述的情节，在初次前往东北的火车上，知青们 “ 几次想打开被冰雪封冻得像半透明的汉白玉般的双层玻璃车窗，都被列车员婉言阻止了 ” 。到达青冈，首先参观博物馆，是在商场的楼上，只有一个展厅，但布置得不错。猛犸象、披毛犀、王氏水牛、东北野牛、普氏野马是当然的主角，还有一具骆驼，也有人类头骨和肢骨陈列。我在这里给大家做了冰期动物群演化的简单讲述，并向县长赠送了我写的介绍披毛犀等冰期动物群成员起源研究的《西行札达》等科普书籍。最后披毛犀骨架披毛犀是东北第四纪冰期哺乳动物群中与猛犸象地位相当的另一个重要代表，具有非常粗壮的骨架、厚重的皮毛和巨大的鼻角，而它的故事也有令人意想不到之处。在青冈地区大量发现的披毛犀是披毛犀家族中生存时间最晚、分布范围最广的一个种，因此被称为最后披毛犀（ Coelodonta antiquitatis ）。最后披毛犀实际上是最早发现的披毛犀，在 1807 年就已被命名。不过，化石记录的缺乏使披毛犀的起源和早期演化历史模糊不清。 20 世纪初期，法国古生物学家德日进（ P. Teilhard de Chardin ）在河北泥河湾发现了一个外壁上具有披毛犀特殊褶曲的乳齿列，因而将这件标本归入披毛犀。它清楚地显示了一些原始的性状，比普通的披毛犀更小，表明披毛犀应该起源于亚洲，但由于材料太少，当时并没有建立新种。后来，尽管没有发现更多的材料，德国古生物学家卡尔克（ H.-D. Kahlke ）还是以这件标本为正型，结合发现于山西临猗和青海共和的材料创立了新种泥河湾披毛犀（ C. nihowanensis ）。我们于 2002 年报道了在甘肃临夏盆地第四纪最早的黄土沉积中发现的一具完整的泥河湾披毛犀头骨及其下颌骨，地质年龄为 250 万年。在临夏盆地的发现对了解披毛犀的早期演化具有重要意义，因为其特征显示披毛犀至少在上新世就应该从真犀类中分离出来。最后披毛犀复原图（陈瑜绘）果然，我们 2007 年在西藏喜马拉雅山西部高海拔的札达盆地发现了一个上新世哺乳动物化石组合， 2011 年报道了其中已知最原始的披毛犀——西藏披毛犀（ Coelodonta thibetana ），它在系统发育上处于披毛犀谱系的最基干位置。随着冰期在 280 万年前开始显现，西藏披毛犀离开高原地带，经过早更新世约 250 万年前中国北方的泥河湾披毛犀、中更新世约 75 万年前西伯利亚和西欧的托洛戈伊披毛犀（ C. tologoijensis ）以及晚更新世欧亚大陆北部广泛分布的最后披毛犀，最终来到欧亚大陆北部的低海拔高纬度地区，与牦牛、盘羊和岩羊一起成为中、晚更新世繁盛的猛犸象 - 披毛犀动物群的重要成员。由此证明，随着全球气候变冷，严寒环境漫延，披毛犀的祖先从高海拔的青藏高原向高纬度的西伯利亚迁移，演化为最成功的冰期动物之一。西藏披毛犀的体重根据头骨尺寸的估计可达 1.8 吨。哺乳动物的体型对决定其代谢水平至关重要，每单位体重的保温需求随着体型的增大而降低。在食草动物中，这意味着身体的绝对大小对决定动物所能承受的食物纤维 / 蛋白质摄入比例至关重要，越大的动物对蛋白质的要求在比例上越低，越能承受更大比例的纤维质。西藏披毛犀与泥河湾披毛犀的体型相似，但小于最后披毛犀，后者在更加寒冷的气候中达到更庞大的体重。巨大而前倾的鼻角所具有的刮雪能力可能是西藏披毛犀能够生存于青藏高原严酷冬季的最关键适应性状，这代表了披毛犀谱系独特的进化优势。如此一个简单却重大的 “ 创新 ” 形成于北极永久性冰盖肇始之前，为开启披毛犀在晚更新世冰期动物群中成功的繁盛之路奠定了关键的预适应基础。参观完青冈县的第四纪化石博物馆后我们前往标本库房，场面更加令人震撼。这里就像是冰期动物群的装配车间，大量骨骼分类堆放，随时可以组合成骨架。也有比较少见的动物，如麝牛、熊、虎等，人头骨也有好几个。当然，这些材料很多都没有准确的地点，要开展研究还是一个大问题。野牛的“零部件” 下午前往位于德胜乡的化石发掘现场，一路上的景色又让我想起《征途》中的描述：“公路两旁，尽是些挺拔的玉树和巍峨的雪岭，就连公路也像用一尘不染的汉白玉铺成”。东北地区富含猛犸象 - 披毛犀动物群的晚更新世地层被命名为顾乡屯组，广泛分布于松辽平原及其周围地区，其最早的命名地点顾乡屯属于哈尔滨市。发掘现场位于平原上的一条冲沟内，省地矿局设立的一个调查项目用机械在顾乡屯组中开挖了 12 米深的探坑。从黑色泥炭沉积中发现不少化石，连看守工地的老乡也给我们展示了几枚普氏野马的掌蹠骨。化石发掘现场现生的普氏野马（ Equus przewalskii ）是一种濒于灭绝的动物，它在近代的自然分布区只限于中国新疆北部和蒙古科布多盆地一隅。自从 40 年代在野外捕捉到一匹雌野马以来再未在野外发现过确实的野马踪迹，所以有的人认为野生的野马已经绝灭了，但现在各国的动物园和保护区中还养着一千多匹。不过，在晚更新世时期，普氏野马的分布却相当广泛，已经在中国北方的许多晚更新世动物群和古人类遗址中发现了野马的化石，尤其是在东北地区。晚更新世时期普氏野马的分布范围从新疆西部直到台湾海峡，这是受什么因素控制呢？我们的研究结果显示，普氏野马是一种典型的适应干燥寒冷气候的荒漠动物，由于晚更新世东亚季风的强弱变化，导致野马在东西方向上迁徙。以往人们常常注意到哺乳动物在南北方向上的迁徒，并以此说明气候的冷暖变化，以及冰期和间冰期的交替。普氏野马在东西方向的迁徙，明确反映出东亚季风对动物群的影响，反过来也证明季风气候不仅在温度上有明显的变化，使喜冷或喜暖的动物在南北方向上移动，而且在湿度上也有巨大的影响，使干旱或湿润的动物群在东西方向上进退。普氏野马（引自 Paul Sterry ）在零下 35°C 的野外进行考察，简直要把人冻透了，但大家仍然兴致不减。发掘现场建有一个活动板房的保护站，矗立在白雪覆盖着高粱茬的田野中间。近旁的英贤村被冠名为化石村，布置了一个陈列室展出在这里发现的化石，村委会的会议室播放着县里拍摄的猛犸象动物群宣传片。返回哈尔滨，晚上参观了一个牙雕厂，主要用俄罗斯进口的猛犸象牙进行加工，但也有特别许可的少量非洲象牙，驼鹿的角更是堆积如山。这正是杀害野生动物的驱动力，有些人唯利是图，什么事都干得出来。驼鹿是最大的鹿，在中国仅分布在东北大、小兴安岭地区，满语称为 “ 犴达罕 ” ，也就是《征途》上描述的 “ 犴 ” ： “ 从柳树堂子里钻出一头怪兽，浑身毛色灰黄，头生犄角，鼻子大得出奇，面目很丑，个头比牤牛还高大 ” 。驼鹿的体重甚至可以达到 1 吨，它的角也是最大的，由此引来人类的捕猎。 1 月 21 日的上午召开讨论会，一是对地矿局的勘查项目进行验收，二是对青冈县的开发规划提供建议。我谈了不少，首先是冰期动物群的科学研究意义，然后对开发方案进行了详细评述，希望他们在投资中采取重视但谨慎的态度。当然，猛犸象的主题一定能够吸引人，但如何操作，尤其是达到推进地方经济发展的目的，他们应该更多征求旅游部门的意见。现在人们越来越关注气候环境问题，而地质历史时期的气候环境变化在猛犸象的进化中也起了非常重要的作用。以真猛犸象为例，它们生活在开阔的草原生态环境中。北半球寒冷的干草原和苔原地带由于拥有合适的植被，是猛犸象兴旺发达的理想居所。猛犸象通过在夏季储存大量脂肪，从而在冬季度过严寒的时光，在它们生活的地区温度会下降到零下 50 °C 的水平。充足的脂肪还能强化猛犸象的肌肉系统，使它们有能力抵抗敌害的侵袭。然而，末次冰期结束后全球的变暖趋势在 1.2 万年前开始，冰川退缩，海平面上升，森林取代了开阔的林地和草原，包括猛犸象在内的冰期动物可以利用的生活环境显著减少，这被认为是其绝灭的主要原因。在对东北地区广泛分布的猛犸象 - 披毛犀动物群的研究中，人们更加意识到，自然环境不仅对于动物，也是我们人类赖以生存的基本条件。因此，保护环境吧，这是一项刻不容缓的工作！; 个人分类: 考察随笔|16644 次阅读|5 个评论

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标签: 披毛犀

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