全球观天下！新生代水圈如何影响动物圈？研究发现促古老类群向现代类群转变

海平面下降时的白令陆桥以及哺乳动物和人类的穿越迁徙。　中科院古脊椎所 供图

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中新网北京11月6日电 (记者 孙自法)地球上的生命演化与水圈的关系非常密切，中生代(2.5亿年-6600万年前)末期包括恐龙在内脊椎动物的灭绝，给哺乳动物及其他脊椎动物提供了充分的发展空间，在新生代(6600万年以来)初期就迅速演化、辐射。这个过程当中，新生代水圈如何影响动物圈颇受关注。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所邓涛研究员领导团队完成的一项最新研究发现，新生代冰室-温室气候频繁转换，中间有过多次小幅升温事件，但整体是一个降温的趋势。脊椎动物尤其是哺乳动物在新生代显著的全球性气候事件影响下经历了由古老类群为主向现代类群为主的转变，新生代动物地理区系的演变受到水循环的显著影响。

冰期动物在青藏高原的起源和扩散。　中科院古脊椎所 供图

这项通过分析总结冰、水、汽条件对新生代生态体系影响的研究成果论文，近日以“新生代温室和冰室气候背景下动物区系的演变”为题，在学术期刊《科学通报》在线发表。

论文通讯作者、邓涛研究员接受中新社记者采访时介绍说，在水循环塑造新生代动物区系方面，水汽条件决定的湿度变化控制了森林、草原等植被转换，使得中国新生代各地质时期不同地区哺乳动物群的组成及特征产生明显的区域性差异。全球变化引起的海平面升降导致各大陆的连接或分隔，促进或阻隔了不同大陆之间的动物交流。

其中，在距今5600万年的古新世/始新世之交，极热事件导致哺乳动物向北迁徙，且数量增加明显，哺乳动物的灵长目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快在亚洲起源，并通过海平面下降产生的陆桥迅速扩散到欧洲和北美。极热事件之后的小幅增温事件造就了早始新世(约5200万年前)和中中新世(约1500万年前)气候适宜期，物种多样性显著增加，中新世(2300万年-530万年前)因此成为东亚哺乳动物向现代转变的重要时期。

在距今3400万年的始新世/渐新世之交，全球环境急剧变化，温室环境骤变为冰室环境，导致显著的动物群更替，改变了灵长类的演化轨迹，甚至关系到人类的非洲起源。晚中新世(约1160万年前)以来的降温事件使得哺乳动物群发生重大变化，进一步影响到人类的迁徙和扩散，也对鱼类演化和分布区变化产生显著影响，物种的频繁迁徙交流，造就了第四纪古北界和东洋界界线的时空动态变化。

邓涛指出，本次研究还发现，青藏高原隆升过程中海拔高度的变化产生与纬度效应类似的物种多样性梯度，引起了动物群的演替。青藏高原在上新世(530万年-260万年前)已达到现代的高度，其气候环境已具有冰冻圈的特点，成为冰期动物群最初的演化中心。随着第四纪冰期的到来，已经适应冰冻环境的动物迅速扩散到青藏高原周边以及更遥远的地区，组成晚更新世猛犸象-披毛犀动物群。

晚中新世华北地区三趾马动物群生态复原：(a) 华北西部; (b) 华北东部。　中科院古脊椎所 供图

此外，鲤科鱼类的区域环境自中中新世以来发生巨大的变化，随着青藏高原的强烈隆升，现代河流系统的形成，以及亚洲夏季风的进一步加强，在多样性组成和地理分布上逐渐趋近今天的面貌，成为东亚地区淡水鱼类区系的主体，并形成现今的生活和繁殖习性。