青藏高原中部寒冷 曾经是亚热带森林？

原标题：青藏高原中部寒冷，4700万年前是亚热带森林？

近日，中国和尼泊尔正式向全世界宣布，珠峰最新海拔为8848.86米。

珠穆朗玛峰及其邻近的青藏高原的崛起不是一夜之间发生的。长期以来，青藏高原的地表隆升历史是新生代以来许多地质事件和气候环境事件的边界条件，也是青藏高原研究的热点和难点。在漫长的隆升过程中，有很多困惑：青藏高原升到现在的高度之前是什么样子的？在“高冷”的青藏高原，一个温暖的香格里拉真的藏在几千万年前？

12月7日，美国《国家科学院院刊》首次公布了中国科学家关于4700万年前青藏高原中部的一项重要“探索”成果，弥补了以往认知和研究的大量空白。

　　发现古近纪最丰富植物化石群

青藏高原的中部，平均海拔4600多米，是一片广袤寒冷的不毛之地，但却是了解青藏高原形成过程的关键区域，长期以来受到地球科学和生命科学领域的关注。尽管经过几十年的调查，青藏高原的地貌演化细节仍不清楚。

“你为什么要研究青藏高原？因为青藏高原的形成是新生代最重要的地质事件，它改变了我们亚洲的地形地貌，也塑造了亚洲的季风气候和目前的生物多样性分布格局。”中国科学院西双版纳热带植物园研究员苏涛表示，青藏高原是一个非常重要的研究区域，不仅对地质学、生物学等学科很重要，也是人们关注的高原隆升的时间和方式。

“喜马拉雅山作为地球上最年轻、最高的山脉，是由印度次大陆和欧亚板块碰撞形成的。但是，喜马拉雅山隆升的历史和机制仍有争议。”中国科学院昆明动物研究所研究员车静说。

目前关于喜马拉雅山隆升历史的假说主要有两种：一种是近期的隆升假说，有水文和热证据支持，认为喜马拉雅山直到上新世中期才达到现有高度；第二种是逐渐隆升假说，认为喜马拉雅山在古新世晚期开始隆升，但早期隆升缓慢，直到中新世才开始快速上升，然后达到现在的高度。

化石是生物与环境在漫长地质时期共同演化的产物，是探索生物多样性演化史和高原形成过程的关键证据。通过研究化石，科学家可以了解地质时期生物多样性的历史及其环境变化过程。

在过去的10年里，中国科学家通过在青藏高原的大量野外工作，发现了棕榈、鲈鱼和水黾等化石群，这些化石群物种非常丰富，在青藏高原中部已经不复存在。

近日，由中国科学院西双版纳热带植物园古生物组和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所联合组织的“第二次青藏高原综合科学考察研究”古生物考察队，在高原强紫外线条件下，结合国内外众多科研院所，在野外开展了大量野外工作和相关研究。

有志者事竟成。不久前，考察队在青藏高原中部那曲市班戈盆地江郎进行考察时，在一套灰色泥岩中有了重大发现。“经过我们对整套出露地层的勘察，发现有5层化石，种类非常丰富。这是迄今为止在高原上发现的最丰富的新生代植物化石。”苏涛说，这一发现意味着青藏高原古近纪植物多样性丰富，与今天大不相同。

　　与北半球植物区系有过密切交流

“在这个地层的许多层中，我们发现了大量的植物化石，包括叶子、果实、种子、花朵、地下块茎等。分为70多种形态类型，是迄今为止在青藏高原发现的最丰富的物种。新生代植物群。”苏涛告诉记者，通过铀铅放射性同位素测定，江郎植物群的绝对地质年龄约为4700万年。

“江郎植物区系的许多植物种类是青藏高原乃至亚洲最早的化石记录，与北半球同期植物区系有高度的相似性。”中国科学院西双版纳热带植物园研究员周哲昆告诉记者，该植物区系的许多物种，如胡颓子属、榆属、金鱼藻属、臭椿属等，是青藏高原乃至亚洲这些类群最早的化石记录；一些物种，如紫檀，甚至是世界上已知的最早化石记录。

“这些化石群的发现表明，青藏高原是周边地区植物多样性的重要来源之一。”苏涛表示，其生物多样性为青藏高原及其周边地区，如东南亚乃至整个亚洲的生物多样性做出了巨大贡献。

很有意思的是，西双版纳热带植物园里可以发现很多组江郎植物群，有些种子和果实可以对应古化石。“比如说，有一颗海鞘的种子。当时我们还不知道它的分类学地位。在去西双版纳植物园上班的路上，我们发现了与它现在的生活相对应的种子，形状非常吻合。这说明，4700多万年前，青藏高原中部应该是热带、亚热带气候类型。”苏涛说。

与同期植物区系对比发现，中始新世青藏高原的植物区系组成与北半球其他地区相似，意味着植物种类高度相似。其中，与美国绿河生物群的物种相似性最高，其次是德国刀子乐队生物群，如胡颓子、臭椿和榆树同时出现在三个植物区系中，说明当时青藏高原与北半球其他地区的植物区系交流密切。

　古气候重建表明这里曾温暖湿润

长期以来，人们对青藏高原的地形以及亚洲季风与生物多样性的复杂关系知之甚少。

除了关注古代植物本身，苏涛还关注青藏高原地质时期的环境变化，“会说话的化石”不仅记录了青藏高原地质时期生物群的各种成分，还量化了当时的温度、降雨量等气候指标，为隐藏在青藏高原中部的香格里拉生态系统4000多万年前的古气候提供了最直接的证据。

“通过叶片形态特征与气候的相关性，结合热力学原理，我们定量计算了4700万年前青藏高原中部的古环境：在季风气候下，东西向中央谷地森林的生长海拔约为1500米。”周哲昆说，他们利用气候-叶多元分析程序，对化石植物群的古气候进行了定量重建。结果表明，中始新世青藏高原中部为温暖湿润的季风气候，气温低而湿，年平均气温约19摄氏度。

周哲昆和苏涛的团队还利用热力学原理重建了植物区系的古海拔高度，结果表明当时青藏高原中部存在一个东西向的海拔不超过1500米的中央谷地，冈底斯山和羌塘山分别位于其南北两侧，这也得到模型模拟结果的支持。结合早古生代地层中公布的棕榈化石证据，经过2000多万年的向北挤压和剥蚀充填，中央谷地在中新世逐渐形成现在的高原。

苏涛介绍说，青藏高原本身的结构非常复杂，它是由不同的板块组成的；但是不同板块的形成历史是不一样的。

"这项研究也为探索高原的形成过程提供了重要的古生物依据."周哲坤建议，在今后的青藏高原生物多样性演化史和古环境变化过程研究中，应考虑青藏高原形成过程的差异性和复杂性。