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【中国新闻网】科学家发现地球史上最大陆地哺乳动物新属种:2650万年前“临夏巨犀”

2021-06-17 中国新闻网 孙自法
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“临夏巨犀”的第二颈椎(枢椎)化石标本。中科院古脊椎所 供图

“临夏巨犀”在渐新世晚期的生态复原图(陈瑜/绘)。中科院古脊椎所 供图

巨犀的系统发育关系。中科院古脊椎所 供图

“临夏巨犀”的头骨和下颌骨正型标本。中科院古脊椎所 供图

甘肃临夏盆地的新生代地层。中科院古脊椎所 供图

  作为地球历史上已知生存过的最大陆地哺乳动物,巨犀最早发现于亚洲,其从始新世中期4200万年前出现到中新世早期2100万年前灭绝的演化关系研究一直备受关注。

  发现2650万年前巨犀新种“临夏巨犀”

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)邓涛研究员领导的中美合作团队,最新完成对采自青藏高原东北缘甘肃临夏盆地渐新世晚期2650万年前地层中、一具长度超过1米并带有下颌骨和环椎的完整头骨化石的研究,发现该化石为巨犀一个新种,命名为“临夏巨犀”。

  “临夏巨犀”的进一步研究表明,灭绝之前,巨犀曾穿越当时并非高海拔地区的青藏高原向南亚等地迁徙扩散。中美合作团队这一巨犀研究重大发现及科研进展论文,北京时间6月17日夜间获施普林格·自然旗下国际专业学术期刊《通讯-生物学》在线发表。

  邓涛科普介绍说,巨犀体重可达24吨,相当于4头最大的非洲象的体重总和。巨犀腿部很长,站立时肩高5米,头部可伸达7米高度。巨犀的体型适合于在疏林中生活,像长颈鹿一样取食树冠的叶片。“临夏巨犀”生活的2650万年前地层中伴生动物群指示,中国西北地区在当时具有广泛的开阔疏林地带。

  除在巴尔干、安纳托利亚和高加索发现的少数巨犀化石,巨犀主要生活在亚洲,尤其是中国、蒙古国、哈萨克斯坦和巴基斯坦。从始新世中期4200万年前的始巨犀开始,巨犀演化出6个不同的属,最终在中新世早期的2100万年前绝灭。

  其中,巨犀属是分布范围最广的巨犀,从东亚远至东欧。发现于青藏高原西南缘的“布格蒂巨犀”具有丰富的化石记录,但此前,它孤立于欧亚大陆其他巨犀的独特地理位置,使其起源和进化长期模糊不清。

  “临夏巨犀”比巨犀属其他种更进步

  邓涛指出,化石研究发现,“临夏巨犀”比巨犀属的其他种更进步,其体型更大,更深的鼻切迹指示它有一个发达的软鼻,更高大的枕髁显示出对长颈之上更大头骨的强力支撑。

  巨犀的系统发育关系过去只在属级水平上得到部分解决,未能通过支序分析揭示巨犀属不同种之间的演化谱系。这次中美合作团队通过“临夏巨犀”的发现及研究,在增加大量头骨、牙齿和头后骨骼性状的基础进行新的系统发育分析,从而解决了分隔于青藏高原南北两侧的不同巨犀间的起源和演化关系。

  在巨犀属支系中,新的系统发育分析指明,从蒙古高原的“葛氏巨犀”经由兰州盆地的“黄河巨犀”、哈萨克斯坦的“亚洲巨犀”、巴基斯坦的“布格蒂巨犀”,最终到新疆的“美丽巨犀”和甘肃的“临夏巨犀”的逐步进化序列。

  “临夏巨犀”展现出相似于“美丽巨犀”的高度特化水平,且这两个种都具有更大的体型,比“布格蒂巨犀”大五分之一,而这三个种起源于一个共同的祖先。巨犀的环椎、枢椎对庞大体型和修长颈部的适应,已经在“葛氏巨犀”和“布格蒂巨犀”阶段完成,在“临夏巨犀”中进一步发展,其环椎、枢椎的形态特征和关节结构使其颈部更加灵活。

  邓涛表示,根据系统关系和时代脉络,“布格蒂巨犀”在渐新世早期由“黄河巨犀”经“亚洲巨犀”演化而来,而在渐新世晚期,作为“布格蒂巨犀”的姐妹群,“美丽巨犀”发现于宁夏、新疆和哈萨克斯坦,“临夏巨犀”发现于甘肃。

  揭秘巨犀如何穿越青藏高原迁徙扩散

  在始新世,亚洲与欧洲是分隔的,因为中东和西伯利亚西部仍然被海水占据,图尔盖海峡还在水下,不过,在渐新世已发育海陆过渡沉积。

  邓涛称,塔里木盆地的西南凹陷向东延伸到阿尔金山脉,分布有从始新世时期到中新世早期的海相沉积,含有丰富的海相有孔虫、介形虫和双壳类化石。海相的鱼类化石与巴黎盆地的软骨鱼类非常相似,指示该地区远古时期存在东西向延伸的海域。因此,南亚与哈萨克斯坦被海域分隔,也阻挡了巨犀在这个方向的直接交流。

  研究表明,在渐新世,巨犀从蒙古高原到南亚的扩散将沿着特提斯洋的东岸,通过西藏腹地的一些低海拔谷地进行。这一路线得到其他证据的支持,在青藏高原中部渐新世地层中发现的鱼类和植物化石都显现出热带的特点,指示青藏高原海拔高度当时不超过2000米。

  “巨犀在渐新世早期从今天青藏高原北侧的蒙古高原经中国西北地区扩散到南亚,巴基斯坦巨犀的后代又在渐新世晚期返回甘肃和新疆,由此证明青藏地区尚未上升成今天的高原,没有足够的高度阻碍像巨犀这样的大型哺乳动物的扩散。”邓涛说。

打印 责任编辑:张芳丹

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