從上到下依次為喜馬拉雅原羊、西藏披毛犀、札達三趾馬的復原圖。 　　中科院古脊椎所供圖 　　制圖：李姿閱

　　看過動畫片《冰河世紀》的人或許會對裡面可愛的猛犸象、劍齒虎等動物印象深刻。遺憾的是，這些冰期動物在暖期開始后多數已經滅絕，甚至連變種都沒有留下，它們的起源也成為困擾科學家的謎團。近年來，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱“中科院古脊椎所”）科學家在青藏高原發現一系列的化石，經研究表明，部分冰期動物很有可能由西藏走出。目前，中科院古脊椎所科學家正在西藏考察，新找到的化石有望給這一結論提供更多証據。

　　冰期動物曾被認為起源於北極圈，隨冰期冰蓋擴張進化而來

　　體型大、身披長毛，有些甚至具有刮雪的身體構造，以猛犸象和披毛犀等為代表的冰期動物很好地表現出對寒冷環境的適應能力，因此它們的起源長期被認為與更新世（距今約260萬至1萬年）的全球變冷密切相關。科學家推斷，這些冰期動物可能起源於高緯度的北極圈地區，冰河世紀冰蓋擴張，一度覆蓋了北半球的廣闊地面，它們就沿著冰蓋往南遷徙。隨著氣候逐漸變暖，巨大的冰川逐漸消退，留下的有些滅絕，有些則進化出新的種類。

　　根據該推論，科學家長期在極地苔原和干冷草原上尋找化石証據。令人不解的是，多少年來費盡功夫，科學家並沒有在這些地方找到可信的化石証據。如此大規模的冰期動物群，在該區域長期生活，難道會不留下一點化石痕跡？

　　2009年，中科院古脊椎所副所長、研究員鄧濤和副研究員李強等人組成的考察團隊在西藏札達盆地發現了札達三趾馬的骨架化石。這個460萬年前的化石骨架保存了全部肢骨、骨盆和部分脊椎，科學家得以重建其當時的運動功能。

　　“三趾馬用三趾行走，現生的馬類隻剩下中趾，其余完全退化。早期的三趾馬奔跑速度較慢，因為它們大多時候生活在森林中，沒有足夠的馳騁空間。而札達三趾馬的中間趾骨非常發達，內外兩趾嚴重退化，這種骨骼特征已經接近現生馬類，是一種善於奔跑的動物。”鄧濤說。

　　此外，對札達三趾馬膝蓋部位骨骼結構的研究表明，它已經可以長時間站立。而其善於奔跑、能長時間站立這兩個特征表明，札達三趾馬生活在開闊的草原。

　　鄧濤說，460萬年前，全球正處於上新世（距近530萬年至260萬）中期的溫暖氣候中，溫度比現代高約2.5℃。按照100米0.6℃的氣溫直減率，當時札達地區的林線（森林的上界）高度應位於海拔4000米處，接近札達三趾馬骨架化石的發現地點的海拔。由此推斷，札達盆地在460萬年前就達到了現在的海拔高度。

　　科學界關於青藏高原古環境和古高度的研究一直存有爭議。鄧濤等人的研究，給出了青藏高原在460萬年前的古海拔高度的化石証據。進一步追問：如果在400多萬年前，札達盆地及其周邊已經是高山草原，這裡還生活著哪些動物，它們最后到哪裡去了？在海拔4000米的高原，漫長的冬季氣溫都在零度以下，曾經生活在這裡的動物，會不會是冰期動物的祖先？謎團從西藏披毛犀化石的發現和研究開始解開。

　　新發現認為，冰期動物在青藏高原經受了“耐寒訓練”，成功往北擴散

　　雖然在札達盆地發現西藏披毛犀化石早於札達三趾馬，但要証明它是冰河時期披毛犀的祖先並不簡單。

　　2007年，中科院古脊椎所考察隊在札達盆地中發現了一種新的披毛犀化石，鄧濤等人將它命名為新種西藏披毛犀。經測定，該化石表明新種西藏披毛犀生存時代為370萬年前的上新世中期。此前，披毛犀化石多分布在歐亞大陸北部，我國東北平原、華北平原也偶有發現，西藏披毛犀化石是目前已知最早的、最原始的披毛犀化石記錄。

　　鄧濤敏銳地意識到，在札達盆地發現的新種西藏披毛犀可能蘊含重大的科學意義。其后數年，通過對化石的一系列深入研究，鄧濤發現，西藏披毛犀很有可能是披毛犀的祖先。隨著更新世冰期在280萬年前開始顯現，西藏披毛犀走出高原地帶，並逐步擴展到包括北極圈在內的歐亞大陸北部的干冷草原地帶，最終演化為冰期動物。該研究成果在2011年的《科學》雜志上發表。

　　怎樣証明西藏披毛犀是最古老的披毛犀？鄧濤介紹，披毛犀有一個獨特的構造鼻中隔，簡單地說就是鼻子中間的骨頭。開始這只是一塊軟骨，在冰雪環境中生存，披毛犀雪鏟一樣的鼻角越來越大，作為其支撐的鼻中隔逐漸發育，慢慢就成了一塊完整的骨頭。對西藏披毛犀化石的研究發現，其中的鼻中隔只是一塊不完全的硬骨，早先在亞洲北部、西伯利亞等地發現的披毛犀化石的鼻中隔都比西藏披毛犀的鼻中隔要“完全”，這說明西藏披毛犀擁有更原始形態和更久遠的歷史。

　　“一個物種不可能在兩個地方起源，有兩個‘爺爺’。西藏披毛犀的發現足以証明，它不是北極圈中冰期動物的后代，而是它們的祖先。”鄧濤說。

　　鄧濤說，早在370萬年前，西藏是全球最寒冷的地方之一。他把冬季嚴寒、高海拔的青藏高原稱之為冰期動物群的“訓練基地”，它們在寒冷的青藏高原受到了耐寒的訓練，隨著冰期到來，西藏披毛犀有了適應寒冷的能力，走出西藏，成功往北擴散。

　　根據新發現，鄧濤等人還重新繪制了冰期動物的遷徙路線圖，並由此提出，更新世冰期部分大哺乳動物可能起源於青藏高原地區的“走出西藏”假說。該假說推翻了冰期動物起源於北極圈的推測，認為青藏高原才是它們最初的演化中心。目前該假說逐漸得到國際古生物學界的認可。

　　對青藏高原古生物的研究，可能重寫人們對地質和動物遷徙的認識

　　披毛犀並非唯一起源自青藏高原的冰期動物。近年來，越來越多的化石証據“現身”西藏，增強了鄧濤等人對冰期動物“走出西藏”假說的信心。

　　一個新証據同樣來自札達盆地。2006年、2007年，中科院古脊椎所科學家在札達盆地採集到了喜馬拉雅原羊化石，經過多年化石研究，發現的新屬種喜馬拉雅原羊是現代盤羊的祖先。

　　李強說，喜馬拉雅原羊在青藏高原適應了寒冷環境，並在更新世開始向外擴散到華北、西伯利亞北部和亞洲西部等地區。這一類群是所有盤羊現生種的最近共同祖先，這與冰期動物“走出西藏”的起源理論一致。

　　2014年，一項關於北極狐起源的研究也支持這一假說。中科院古脊椎所客座研究員王曉鳴和李強等人組成的團隊，在札達盆地500至300萬年前沉積中，發現了最原始的北極狐化石——邱氏狐。據介紹，邱氏狐的下裂齒與現生北極狐同樣有發育的切割功能，和其他雜食性更高的現生狐狸種類不同。此外，邱氏狐的體型較北極狐大，能夠通過降低表面積與體積的比率來減少熱量的流失，更適應於寒冷氣候。

　　通常，科學家認為北極狐起源於北極圈附近。這一新研究証明，500萬年前，北極狐實際上起源於青藏高原。雪豹的原始類型布氏豹，也在札達盆地的上新世地層中被發現，並証明在更新世擴散到周邊地區﹔岩羊的祖先被認為出現在札達盆地，並在隨后的冰期裡擴散到亞洲北部。

　　西藏披毛犀、布氏豹、邱氏狐、喜馬拉雅原羊等動物化石在札達盆地的發現，表明在上新世時期，該地區極有可能存在獨特的動物群，它們共同的特點是適應了青藏高原高寒氣候。隨著氣候變化，有的動物消失了，有的則長途跋涉向北擴散，成為更新世冰期動物的祖先。

　　目前，中科院古脊椎所科學家正在青藏高原考察，同樣發現了札達動物群的一系列化石。鄧濤說，新找到的化石有望給“走出西藏”假說提供更多有力証據。

　　5000多萬年前，印度板塊與歐亞板塊的碰撞，以及由此導致的青藏高原隆升對東亞乃至全球的氣候環境產生了極大的影響，也影響了古動物群的進化、遷移。“從古生物學角度來說，青藏高原非常值得研究，化石挖掘的價值和潛力很大。現有的大量化石材料有待進一步研究，未來或將有更多驚喜。”鄧濤說。他認為，對青藏高原古生物的研究，甚至有可能重新書寫人們對地質和動物遷徙的認識。

　　《 人民日報 》（ 2016年08月15日 13 版）

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