(東西問)鄧濤：數(shù)萬史前動物化石為何在中國西北密集出現(xiàn)？
中新社蘭州9月29日電 題：數(shù)萬史前動物化石為何在中國西北密集出現(xiàn)？——專訪中科院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤
作者 艾慶龍
甘肅臨夏回族自治州和政地區(qū)有100余個化石地點，發(fā)現(xiàn)和征集的化石標本超過3萬件，是中國乃至整個歐亞大陸產(chǎn)出哺乳動物化石最為豐富的地區(qū)。
這些化石為研究古地理、古氣候等提供了怎樣的證據(jù)？中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤近日接受中新社“東西問”獨家專訪，進行深度解讀。
資料圖：甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上獨一無二的和政羊化石”。中新社記者 孫自法 攝
現(xiàn)將訪談實錄摘要如下：
中新社記者：和政地區(qū)的化石范圍如何分布？都有哪些特點？
鄧濤：和政是一個富含哺乳動物化石的地區(qū)，并不僅僅指和政縣，還有周邊廣河縣、東鄉(xiāng)縣、臨夏縣的一部分。在古生物研究上，稱之為和政地區(qū)。
該地區(qū)化石記錄了從3000萬年前到100多萬年前古動物演變過程，我們將它分為4個時間段，命名為4大動物群。分別是晚漸新世巨犀動物群、中中新世鏟齒象動物群、晚中新世三趾馬動物群、早更新世真馬動物群。
巨犀動物群距今3000萬年左右，典型代表巨犀是地質(zhì)歷史中最大的陸生哺乳動物。鏟齒象動物群距今1500萬年，當時全球處于暖期，包括和政地區(qū)在內(nèi)的中國北方森林密布，除了典型動物鏟齒象外，甚至出現(xiàn)古猿。
距今1160萬年前，地球氣候發(fā)生巨變，森林消失，草原出現(xiàn)，依托森林生活的動物消失、絕滅，適應草原生活的三趾馬動物群出現(xiàn)，直到距今360萬年前，三趾馬動物群始終統(tǒng)治著和政地區(qū)，這也是當?shù)鼗钬S富的動物群。
距今250萬年前，是冰河時期，氣候變得非常寒冷。隨著青藏高原的隆升，和政地區(qū)海拔高度達2000多米，出現(xiàn)真馬動物群，這個時期有很多食肉動物，目前發(fā)現(xiàn)有2種劍齒虎、3種獵狗、獵豹、中華虎等動物化石。
資料圖：甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上最豐富的鏟齒象化石”。中新社記者 孫自法 攝
中新社記者：生物死亡變成化石的幾率渺茫，但為何和政地區(qū)會有大量的、年代連續(xù)的古生物化石？
鄧濤：生物死亡變成化石條件苛刻，需要動物群的數(shù)量非常龐大；更需地層快速埋藏，使其易于保存；并且地下水需富含礦物質(zhì)，通過滲透將含有磷酸鈣的骨骼置換成碳酸鈣，不易風化。
首先，和政地區(qū)擁有4大動物群，滿足數(shù)量龐大的要求。其次，其緊挨青藏高原，處于臨夏盆地地勢低洼區(qū)，青藏高原隆升過程中，沉積物會堆積在此，加之盆地不斷凹陷，保留不同時期的沉積物，為動物死亡掩埋提供場所。
而在地下水方面，臨夏盆地南側(cè)太子山是古生代時期，沉積有幾億年前海洋里面石灰?guī)r，高山流水滲透過石灰?guī)r時，會把碳酸鈣溶解在水中，當它作用于動物骨骼，使其不易風化，有變成化石的機會。
中新社記者：研究和政地區(qū)古動物化石，對于構(gòu)建哺乳類動物演化序列有何意義？
鄧濤：在同一個時期，歐亞大陸都生活著類似動物群。但由于其他地方并無這樣好的化石條件，通過研究和政地區(qū)化石，用以證明歐亞大陸動物演變過程。
如三趾馬、真馬，它們是從北美大陸遷徙到亞歐大陸來。雖然現(xiàn)在亞歐大陸和北美大陸之間的白令海峽(最大水深52米)可能阻礙動物遷徙，但在冰河晚期，由于海水結(jié)冰，海平面下降100多米，使海峽成為亞歐大陸與北美大陸之間的陸橋，便于大規(guī)模植物擴散和動物遷徙。
比如一千萬年前，和政地區(qū)最有代表性的動物和政羊(其個體大小和體態(tài)與羊接近，但屬牛科動物)，即是如今生活在阿拉斯加一帶麝牛的祖先，但現(xiàn)在在和政地區(qū)甚至亞歐大陸卻沒見到麝牛。
近年來，通過追蹤化石地點、梳理時間線，得到了非常明晰的遷徙路線，和政羊通過和政地區(qū)—中國西北—西伯利亞—阿拉斯加這樣的線路遷徙。事實上，類似這樣跨洲的遷徙有很多，可從和政化石中得知環(huán)境的變遷和動物遷徙起源地等信息和線索。
資料圖：甘肅臨夏盆地廣河縣發(fā)現(xiàn)的隱匿劍齒虎下頜化石�！O博陽 供圖
中新社記者：和政地區(qū)緊鄰青藏高原，是否可以通過研究古生物遷徙路線，推測出青藏高原形成的過程？
鄧濤：目前青藏高原平均海拔為4000多米，對于人類來說，是很難逾越的地理障礙；對動物亦如此，它的隔離效應明顯。今天，青藏高原南北的動物群完全不一樣。
我們在青藏高原北側(cè)發(fā)現(xiàn)大量巨犀化石，時間跨度為2000多萬年前到3000萬年前，而最早只有在高原南側(cè)的巴基斯坦發(fā)現(xiàn)巨犀化石，是孤零零的一個點。隨著蒙古國、中國、哈薩克斯坦發(fā)現(xiàn)巨犀化石，大家很難理解巨犀是如何跨過青藏高原的。
通過分析各地巨犀的親遠關(guān)系，建立巨犀“家譜”及遷徙路線圖，巨犀在漸新世早期從青藏高原北側(cè)的蒙古高原經(jīng)中國西北地區(qū)擴散到南亞，巴基斯坦巨犀的后代又在漸新世晚期返回甘肅和新疆。
由此也證明，巨犀生活時期，青藏地區(qū)海拔高度不超過2000米，動物可自由遷徙。而在鏟齒象動物群時代，青藏高原南側(cè)沒有鏟齒象活動跡象，也就是說在1500萬年前，青藏高原已經(jīng)阻礙了鏟齒象向南擴散和遷徙。由此可知，青藏高原是逐漸隆升的過程。
中新社記者：從3000萬年前到100多萬年前的時間內(nèi)，和政地區(qū)更替出現(xiàn)四大動物群，其出現(xiàn)和滅絕對于研究當時地球氣候變化有無幫助？
鄧濤：我們在東鄉(xiāng)縣發(fā)現(xiàn)披毛犀化石，距今已有250萬年。而它的祖先是距今370萬年前，在西藏阿里地區(qū)，是最早發(fā)現(xiàn)披毛犀的地方�，F(xiàn)在在河北、貝加爾湖等地也發(fā)現(xiàn)披毛犀化石，它們?yōu)槭裁磿耙宦废虮薄保渴且驗闅鉁刈兓绊懥似溥w徙。
距今370萬年的時期，屬全球暖期，除了青藏高原，其余地區(qū)以炎熱為主，身披長毛的動物，只能生活在高寒地區(qū)。
距今250萬年前，全球進入冰河時期，和政地區(qū)也變成一個寒冷環(huán)境，更多地方適合披毛犀這類動物生存。隨著寒冷區(qū)域擴大，遷徙路線明晰，那些適合溫暖甚至炎熱的動物要么向南方遷徙，要么滅絕……這精準呈現(xiàn)出氣候、環(huán)境變化過程。
資料圖：甘肅和政古動物化石博物館展出“世界上最大的真馬化石埃氏馬”。中新社記者 孫自法 攝
中新社記者：通過對于古生物化石的研究，可以判斷出當時氣候特點，將其串聯(lián)起來是否可以得到全球“氣象表”，并推測出下一步氣候變化特點？
鄧濤：從新生代時期(始于距今6500萬年)的動物群到如今，能夠反映出地球氣候是波動的。從更長地質(zhì)時代來看，整體氣候趨勢是逐漸降溫。需要注意的是，跨度幾萬年甚至幾十萬年的地質(zhì)尺度，遠比人類社會長得多。有研究表明，人類社會百年內(nèi)全球溫度上升2℃，而這樣的快速升溫是動物難以適應的。
古生物學家研究發(fā)現(xiàn)，地球上曾共發(fā)生過5次大滅絕，也有人認為第6次滅絕正在到來。百年內(nèi)的快速升溫，使生態(tài)系統(tǒng)難以適應，雖然人類抵抗自然災難的能力要比動物強很多，但如果動植物滅絕了，人類不可能“獨善其身”，應該有更大的智慧，去處理人與地球的關(guān)系。
中新社記者：研究古生物化石，對研究人類起源有哪些借鑒意義？
鄧濤：人類演化的規(guī)律跟其他動物非常類似，人類的祖先也是動物的一種，自然屬性和靈長類動物相似。
現(xiàn)在人類對自然災難，有很多難以克服，這始終是非常大的威脅。而對于人類的祖先靈長類動物來講，自然界是一個非常大的驅(qū)動因素，逃避惡劣環(huán)境，逐水草而居，這跟別的動物很類似，所以我們可以從動物的演化過程了解到人類祖先。(完)
受訪者簡介：
鄧濤，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長，博士，研究員。研究工作聚焦于晚新生代哺乳動物化石、陸相生物地層和氣候環(huán)境演變，提出“走出西藏”理論，證明第四紀冰期動物群起源于青藏高原，已發(fā)表學術(shù)論著200余篇。2011年入選“中國科學杰出創(chuàng)新人物”，2013年入選國家百千萬人才工程并榮獲“有突出貢獻中青年專家”稱號，2015年入選“中國十大科學傳播人”，2018年榮獲“尹贊勛地層古生物學獎”。
