随同青藏高原拱起的远古巨兽

赛先生来了

大家好！我是赛先生。最近一段时间，珠峰高程测量的新闻吸引了很多人的关注。那我们今天，就一起来探寻一个与青藏高原有关的秘密，答案藏在一些古哺乳动物的化石中。

是什么秘密呢？

答案又是什么呢？

小小赛，你知道青藏高原吗？

当然知道啦！我知道青藏高原被称为“世界屋脊”，她的最高峰是珠穆朗玛峰，目前为人所知的高度是8848.43米。

说得不错！青藏高原是世界上海拔最高的高原，总面积大约有250万平方公里， 我们国家的西藏地区，还有新疆、青海、甘肃、四川、云南省的一部分地区都属于青藏高原地区。可是，小小赛，你知道青藏高原怎么形成的吗？

没见过。不过我知道青藏高原肯定不是一下子形成的，肯定需要好长时间呢。

是啊，青藏高原的隆起经历了好几千万年，并且是分阶段逐渐隆起的。有一些古老的哺乳动物见证了青藏高原的隆起。

啊？这些哺乳动物看见青藏高原隆起了吗？它们又是怎么告诉我们的？

其实，是这些哺乳动物们在不知不觉中，经历了青藏高原形成过程，然后，它们又用自己的骨骼化石，把所见证的一切告诉了我们。因为这些化石大部分都是在我们国家的甘肃省和政地区发现的，它们就被称作了“和政动物群”。

▲ 和政在甘肃省的位置。来源：百度地图（何海滨/制作）

赛先生，您说的太让我好奇了，快点告诉我这些化石和青藏高原之间的故事吧！

为了更好地理解和政动物群，我先介绍一些地质方面的小知识。我们先说说地质年代。

我们生活的地球已经存在46亿年了，它的演化历史按照时间顺序分为隐生宙和显生宙，隐生宙分为冥古宙、太古宙和元古宙，显生宙又分为古生代、中生代和新生代。每个“代”又包含很多“纪”，比如：中生代就包括“三叠纪”、“侏罗纪”和“白垩纪”。

嗯，这个我知道，电影《侏罗纪公园》、《侏罗纪世界》讲的就是中生代时期恐龙的故事，所以人们也把中生代叫做“恐龙时代”。

对。中生代不但有恐龙，还有好多其他的爬行动物，比如翼龙、鱼龙等等，所以，更准确地说，中生代应该是爬行动物的时代，其中2亿年前到1.4亿年前的侏罗纪是恐龙最繁盛的时期。说完地质年代，我们再来说说地层。

地球形成的46亿年过程中，岩石不断沉积，形成了沉积岩。我们在野外看到一座山，假如分层很明显，能够看出层状的构造，这就是典型的沉积岩了。这种层状的构造就是地层。

▲ 沉积岩。来源：新浪博客

小小赛，讲到这儿我要你一个问题：这一层层的地层，是越往上的地层离我们现在的年代越近呢？还是越往下离我们越近？原因是什么？

我觉得应该是越往上离我们现在的年代越近，因为沉积的时候是从下往上沉积，越靠上的地层是越晚沉积的，所以越年轻，年代离我们越近。反过来，越靠下的地层是越早沉积的，所以越古老，年代离我们越远。

▲ 某地地质剖面图。来源：百度文库

不错，答对了！除非发生大的地质构造运动，正常的情况下，新地层总是比老地层更靠近地面的。

那么你再想想：在古生代的地层里能够发现恐龙化石吗？

不能，那时候恐龙还没出现呢。

对，那么在新生代地层里会发现恐龙化石吗？

也不能，那时候恐龙已经灭绝啦。

回答得非常好！从6600万年前开始进入新生代，那就是哺乳动物的天下了。我们今天要讲的和政动物群就是生活在新生代的哺乳动物。

它们的化石分布在新生代的4个不同时期的地层中，构成4个不同的动物群，跨越3000多万年。这期间，和政地区的环境发生了天翻地覆的变化，生活在其中的动物群的成员在种类和数量方面也出现了很大差异。位于最底层的是巨犀动物群。

巨犀动物群的动物生活在3300多万年的渐新世早期。以巨犀为代表。巨犀的体型巨大，最大的体长能达到8米多, 肩高可达5米多。

▲ 巨犀骨骼化石。来源：吐鲁番博物馆

小小赛，我想考验一下你的分析能力，你能从巨犀的化石上看出它是吃什么食物的吗？

我来观察观察~~~我看到它的牙（臼）齿非常平，我猜它是吃植物的。它要是吃肉，牙齿就应该是尖尖的了。而且它的脖子看起来很长，应该可以吃到高处的树叶。赛先生，我的推测对吗？

不错，你的推测和分析完全正确！通过之前的这些分析，你应该就能推测出，在3300万年前巨犀生活的环境是什么样子的了。

我猜，巨犀是生活在森林环境里的动物，所以那个时候，它生活的地方应该是比较温暖湿润的吧？

完全正确！

有树林，说明3000多万年前和政地区的气候温暖湿润。也说明这个时期的青藏高原隆起的高度并不高，还不足以阻挡印度洋南来暖湿气流，这时的青藏高原一带，包括我国的甘肃和政地区的气候温暖湿润，有森林，有湖泊，水源充沛，食物充足，足够养育体型如此巨大的动物。

此外，研究人员不但在青藏高原的北侧，我国新疆、甘肃等地发现了巨犀化石，在青藏高原的南侧，包括我国云南和巴基斯坦、尼泊尔也发现了巨犀的化石，说明这时的青藏高原还没有形成地理屏障，无法阻挡动物们在青藏高原南北两侧来回迁移。

哇！青藏高原的隆起对环境和生物的影响太大啦！

接下来还有更震撼的，让我们认识第二个和政动物群——铲齿象动物群。

铲齿象动物群生活在1600万年前，以铲齿象为代表，还包括库斑猪等其他一些哺乳动物。我们先看看铲齿象的化石。

▲ 铲齿象骨骼化石。来源：和政古动物化石博物馆

它的下牙好大！看上去像一把大铲子似的，所以叫“铲齿象”，是吗？

对。具体地说，那个像铲子的巨大牙齿是它的下门齿。你再来猜猜它是吃什么的？

大象是吃植物的，铲齿象是不是用它的下门齿铲起地上的植物来吃的？

要是土地很干燥坚硬，它的下门齿铲得动吗？牙要喯掉啦！

哦，那它就只有吃土地软的地方的植物，比如：水边、湖边、沼泽地植物了。

这次说对了！

铲齿象生活的环境就是湖泊、水边的湿地环境，吃湖边的水生植物。说明当时和政地区的气候也是温暖潮湿的，有森林，也有好多湖泊，和3000多万年前巨犀的生活环境差不多。

小小赛，一个非常有挑战性的问题来了！古生物学家们只在青藏高原的北侧发现了铲齿象化石，在青藏高原南侧却没发现铲齿象化石，你说这是怎么回事呢？提示你一下，巨犀生活在3000万年前，而铲齿象生活在1600万年前。

让我想想~~~哦，我知道了，是不是青藏高原已经长高了？3000多万年前的青藏高原还没那么高，阻挡不了动物们在青藏高原的南北两侧来回迁移。而到了1600万年前，动物们已经不能在青藏高原的南北两侧来回迁移，说明这时青藏高原的高度升高啦，它们不能穿越啦。

对，你真的很聪明哦！正是因为这样一个时间段青藏高原已经升高了。但是这时的高度仍然不足以阻挡从印度洋南来的暖温气流，所以这时和政地区的气候仍然是温暖潮湿。

赛先生，我明白了，现在的青藏高原变得这么干燥寒冷，就说明后来它又长高了，把暖湿气流都阻挡住了。

真棒！在这样的一个问题上你已经学会举一反三了。接下来，我们来认识另一个动物群，它们将帮助我们了解青藏高原是何时又长高了的。这就是和政动物群的第三个动物群——三趾马动物群。

三趾马动物群的动物生活在1200万年前到500万年前。

除了三趾马以外，还有两个非常典型的动物，也是当时的优势物种，这就是和政羊和大唇犀。

小小赛，来说说，这些动物的生活环境应该怎样呢？

三趾马和大唇犀是奇蹄类动物；和政羊是偶蹄类动物，它们都是吃草的动物，所以生活地环境应该是宽广的大草原。

说的很对！

到了1000多万年前的中新世晚期，和政地区已经由原来的森林湖泊的环境变成了草原环境。草本植物是比较耐旱的植物，说明这时的气候已经由温暖湿润变得寒冷干燥。

小小赛，现在你知道气候为什么变得干燥寒冷了吧？

我知道啦，到了1200万年前，青藏高原又升高了，挡住了印度洋南来的暖湿气流，所以气候变得寒冷干燥，变成了草原环境。

▲ 三趾马生活环境复原图。来源：百度百科

对！另外，马的脚趾的演化经历了从多变少的过程，到了三趾马阶段，虽然是3个脚趾，但是两个侧趾已经明显退化。而现在的马就只剩下一个中趾了，这样一来，蹬地的力量集中，爆发力增强，奔跑速度就越快。

▲ 三趾马肢骨化石。来源：北京自然博物馆（陈小娓/摄）

就是说马类脚趾的变化与环境有关。这种变化完全是为了适应在草原上的快速奔跑。

对！三趾马最终演化成了只有一个脚趾的真马。我们现在就来看看和政动物群的最后一个动物群——真马动物群。

真马动物群的动物生活在大约200万年前，代表动物是埃氏马。和它伴生的还有一些高寒地区的动物，比如：高寒松鼠、旱獭等等。

由此可见，青藏高原在200万年前海拔高度已经隆升到了和现在基本一样了，和政地区这时已经变成了寒冷干燥的高山草甸环境。

通过对和政地区的4个古动物群的分析，科学家们恢复了3300多万年前的森林和湖泊湿地环境，到1200多万年前的草原环境，再到200万年前真马动物群生活的高山草甸环境，让我们正真看到了环境由温暖湿润逐渐变得干旱寒冷，海拔逐渐隆升的全过程。

这样的一个过程中环境的变化是由青藏高原的隆起造成的，而和政动物群的动物恰恰就是这一历史过程的见证者。

所以，我们把和政动物群的动物称为“伴随青藏高原隆起的巨兽”。

参 考 资 料：

[1]李建军.和政动物群见证青藏高原的隆起[J].大自然,2013(05):54-57.

[2]邓涛.临夏盆地晚新生代哺乳动物群演替与青藏高原隆升背景[J].第四纪研究,2004(04):413-420.

[3]戎嘉余,袁训来,詹仁斌,邓涛.生物演化与环境[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2018.03.

—END—

作者：陈小娓（北京自然博物馆志愿者）

音频讲解：李旋 李谦益

配乐：董伟

专家审校：王宝鹏

责任编辑：郑钰

排版编辑：张一涵

本文图片除标注外来自网络，如有侵权请私信联系删除。

戴口罩，勤洗手

多通风，少聚集