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伍氏献文鱼为柴达木盆地古气候变迁提供新证据
2014-02-26 17:15:57   评论:0 点击:

  位于青藏高原北部的柴达木盆地,是中国海拔最高的盆地,这里有着干旱的风沙地貌和大大小小的盐湖。多年来,研究人员推测认为,这种地貌特征是早新生代以来,印度板块与欧亚板块相撞、青藏高原隆升以及持续干旱化的结果。也就是说,柴达木盆地的持续干旱化由来已久。

  然而迄今为止,柴达木盆地持续干旱化这一古气候变迁,仅从盆地中所保存的大量的蒸发岩和曾生存于高盐度水域里的无脊椎动物化石中得到印证,脊椎动物化石十分稀少。

  2008年8月中旬,美国《国家科学院院刊》在其网络版先行发布了题为《发现于柴达木盆地的骨骼超常粗大的鱼化石及其与干旱化的联系》的文章,为柴达木盆地持续干旱化的气候变迁提供了新的证据。

  该文是由中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院院士张弥曼领衔的中美古生物学家合作研究的成果。文中所报告的伍氏献文鱼就是柴达木盆地持续干旱化的一个新证据。

  伍氏献文鱼化石是张弥曼等人新近在柴达木盆地新世湖相沉积物中发现的一个鱼类新属新种,更是首次发现于柴达木盆地的重要脊椎动物化石。它的奇特之处在于,它与鱼类大多骨骼纤细的外型特征极为不同,遍布其全身的骨骼超常粗大,几乎没有多少空间可供肌肉生长。这种特征不仅在远古鱼类中极为罕见,在现生鱼类中更是闻所未闻。

  这种骨骼粗大的鱼类化石,此前在世界上仅发现过一例,是一种鳉科鱼化石,发现于地中海北部沿岸中新世晚期墨西拿期盐度危机时沉积的蒸发岩地层中。尽管它的体形比伍氏献文鱼小得多,却也有着极其粗壮的骨骼。

  从这两种鱼类都享有正常的寿命看,骨骼粗大似乎并没有影响它们的正常生活,同时两地的鱼化石骨骼均随年龄增粗,可以判断出是后天环境影响造成的。

  那么,到底是什么样的环境造就了这两种奇特的鱼类呢?

  与伍氏献文鱼相比,鳉科鱼的年代更久远,生活在海相或泻湖相的环境中。盐湖和泻湖相沉积物都富含盐类,而且两地含鱼化石地层中碳酸钙和硫酸钙的含量都相当高。说明这种骨骼超常变粗的现象,乃是其生活的水域中的钙质饱和所致。现代高盐度湖泊中,如果是含钙量不高,而是其他盐类如镁盐、钠盐异常的情形,即使鱼类能够生存,它们的骨骼也没有增粗的现象。

  水中富含盐类同时钙质高度饱和,可以证实在伍氏献文鱼生活的水域中水分大量蒸发,这正是干旱化的一个明显特征。

  地中海沿岸的鳉科鱼化石以及青海的伍氏献文鱼均为当时当地水域中仅存的鱼类,只有它们能适应比较严酷的水化学环境。张弥曼等人认为,伍氏献文鱼的发现,不仅展示了鱼类对极端环境的生理适应能力,也是柴达木盆地干旱化过程的见证,并提供了环境变化和生物适应间的令人信服的案例。

  特别值得一提的是,青藏高原的隆升及其引起的亚洲季风系统,给亚洲及全球性的气候变化带来极为深刻的影响,从而对水圈和生物圈的演化也带来深刻的影响,这是地球科学领域内近年来研究的热点之一。张弥曼等人的这篇文章,是在中国国家自然科学基金委和美国国家科学基金会的双重支持下的一项重大科研项目的新成果之一,其意义不仅限于为柴达木盆地的干旱化过程提供新的证据,更在于它超越了传统的古生物学研究,把化石鱼类和现代鱼类的系统学及生理学方面的现象与古环境研究联系起来,是多学科综合研究的一种尝试。

  参与研究的主要人员还包括美国洛杉矶自然历史博物馆的王晓鸣博士、中科院武汉水生生物研究所的刘焕章博士以及美国堪萨斯大学的苗德岁博士。该文将与9月9日在美国《国家科学院院刊》上正式刊载。

  伍氏献文鱼属鲤科裂腹鱼亚科,属种名是以已故著名鱼类学家、中科院院士伍献文的名字命名的,他是我国淡水鱼类研究的奠基人。


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