穿行在时空边缘——东亚晚新生代哺乳动物形态功能演化与生态环境互动

正哺乳动物大规模适应辐射并占领地球陆地生态系统的主要空间,构成了新生代以来最重要的生物演化事件.哺乳动物演化事件序列促使哺乳动物自身面貌由古老向现代类群转变,同时也为新生代地质环境演变提供了完整的相对时间框架.在这一过程中,晚新生代是哺乳动物演化和发展的关键时期[1].晚新生代全球气候强烈波动,大趋势由暖湿转向干冷[2],也带动了人类崛起的宏大事件.研究晚新生代哺乳动物与环境的协同演化,对于探求全球气候变暖下人类的控制和应对策略,以及人类宜居环境构建等重大研究计划具有非常重要的指示性意义.     

西宁盆地新生代磁性地层研究新进展

<正>西宁盆地是青藏高原向东北扩展生长的"前哨",也是东亚季风湿润气候向中亚内陆干旱气候过渡的核心地带.盆地内堆积了厚层、几乎连续的以细粒河湖相为主的新生代沉积物,含有丰富的哺乳动物化石,尤以中国早中新世标准动物群——谢家动物群而著名.顶部河流阶地上覆盖了厚层风成粉尘堆积,它们详细记录了亚洲内陆干旱和东亚季风演化、动植物演替以及黄河形成与高原隆升过程等重要信息.因此,西宁盆地的古生物气候地层学自20世纪70年代发现谢家动物群以来,     

新生代青藏高原生长对东亚水循环及生态系统的影响

新生代青藏高原生长和全球温度变化驱动东亚气候和生态系统发生了剧烈变化.本文综述了前人的相关研究成果,基于前期的数值模拟工作,进一步探讨了青藏高原地形地貌演变对东亚水循环及生态系统的影响.目前,关于青藏高原新生代以来地形地貌的演化还存在争议,但近年来不同学科的证据一致认为,青藏高原生长过程具有区域差异性.最新的古气候数值模拟表明,青藏高原北部抬升显著改变了亚洲气候系统,促使东亚降水显著增加,尤其是中国南方冬季降水增加更为明显,地表径流也相应增加,对东亚水系格局产生了重要影响;土壤含水量也随之增加,冬季深层土壤含水量增加尤为显著,导致中国东部植被从干旱、半干旱转变为湿润、半湿润植被类型,造就了现今东亚植被和生物多样性格局.目前,关于青藏高原生长对东亚降水的影响,科学界已有深入认识,但是还有若干关键问题亟待解决,包括:对青藏高原地形地貌演化的进一步限定、对气候转型期高精度的古气候数值模拟,以及进一步解析新生代东亚水循环和生态系统的耦合关系.理解这些关键问题对预测未来全球气候急剧变化背景下的生态系统响应及其演变趋势具有重要的参考意义.     

华北克拉通破坏对地表地质与陆地生物的影响

晚中生代古太平洋板块俯冲导致东亚古大地幔楔形成和华北克拉通破坏,该动力过程引发华北克拉通发生强烈伸展和岩浆活动,广泛形成裂谷盆地和变质核杂岩,并造成燕辽和热河生物群的繁盛与消亡.古太平洋板块俯冲角度的变化导致东亚大陆经历了三次短暂挤压事件和两次强烈伸展构造.多学科综合研究进一步揭示,晚中生代燕辽和热河生物群的演化与华北克拉通的破坏强度、岩浆活动强弱以及盆地发展存在明显的时空相关性.上述现象表明地球深部动力过程不仅控制了克拉通破坏和地壳构造演化,而且也极大地影响了地表环境的变迁和陆地生态系统的演变.因此,地球生命是与环境协同演化,并且共同受地球深部过程的控制.     

青藏高原隆升与哺乳动物演化

独特的现代青藏高原哺乳动物群中的多数成员在高原上具有悠久的生活历史,表明它们在高海拔的高原范围内经历过长期的适应过程。哺乳动物对生态系统的变化非常敏感,能够指示气候环境和地形地势的变化,所以,研究青藏高原腹地及周边的哺乳动物化石的演化历史能够反演新生代时期高原的隆升过程及其对气候环境变化的重大影响。     

甘肃发现中新世鸵鸟化石

最近, 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古哺乳动物学家们在甘肃临夏盆地工作时, 采到一件属于晚中新世地层中的大型地栖鸟类的腰带骨骼. 经研究, 这一大型鸟类属鸵鸟类的一个早期代表, 可归入鸵鸟属(Struthio). 从中新世至上新世, 鸵鸟化石通常和三趾马动物群共生. 化石产出地区临夏新生代沉积盆地从渐新世至全新世的地层保存连续完整[1,2], 产大量哺乳动物, 其中也含不少鸟类化石. 其生存环境为广阔的湿地和草原........................     

哺乳动物系统发育与演化

亚洲新发现的许多化石以及对它们的研究进一步支持了哺乳动物由现生的单孔类和兽类以及绝灭的多菌齿兽类，三尖齿兽类，对齿兽类和磔齿兽类等大类组成。以化石为依据的形态古生物学研究与新兴的分子生物学研究在对有胎盘类哺乳动物的啮形类，鲸偶蹄类，劳亚兽类和非洲兽类等类群的系统关系和分异时间上存在许多的不一致。亚洲的化石为研究哺乳动物特征的形成。如耳区的演化，以及哺乳动物演化与环境的变化关系，如“蒙古重建”，提供了有力的证据。     

中国晚新生代猫科剑齿虎的分类述评及古生态探讨

猫科剑齿虎类是晚新生代哺乳动物群中最常见且重要的化石组分之一,它的研究对分析和对比动物群具有极其重要的生物地层学意义和古生态意义.中国晚新生代陆相地层中出产了非常丰富的剑齿虎类化石,然而在前人的报道中,受限于有限的化石材料,一些属种的有效性有待讨论.基于对经典材料的实地观测,以及对部分近年来未受关注类群的探讨,结合最新的研究进展,中国的剑齿虎类得到了一次全面的梳理.最终确认有效属种共6属13种,分别是:恐剑齿虎Machairodus horribilis、巴氏剑齿虎Ma. palanderi、钝齿锯齿虎Homotherium crenatidens、最后锯齿虎H. ultimum、欧亚副剑齿虎Paramachaerodus transasiaticus、马氏副剑齿虎Par. maximiliani、巨颏巨颏虎Megantereon megantereon、泥河湾巨颏虎Meg. nihowanensis、意外巨颏虎Meg. inexpectatus、大后猫Metailurus major、最晚后猫Met. ultimus、横断山后猫Met. hengduanshanensis和冠恐猫Dinofelis cristata.分析了剑齿虎类尤其是那些中间形态类型的系统关系及存在的问题.结合不同地点的动物群组合特征,对中国相关剑齿虎类的古生态进行了探讨.恐剑齿虎的生态位很可能与现生虎近似,主要捕食中大型有蹄类.副剑齿虎类和巨颏虎类与现生美洲豹相似,两者分别以中小型及大型食草动物为主要取食对象,上述类群主要生活在林地环境.巴氏剑齿虎和锯齿虎类则与现生狮近似,以捕食中大型猎物为主,后猫类与现生豹近似,偏好于捕食与自身体型相当或稍大的猎物,这些类群主要生活在相对更加开阔的地带.恐猫类的生境尚不十分明了,其捕猎习性可能近似于现生的狮或虎.     

晚冰期大兴安岭植被气候变化的气孔器记录

月亮湖末次盛冰期到早全新世湖泊沉积物气孔器分析的结果,揭示了大兴安岭地区以落叶松为主的针叶树演化历史:15.0 cal ka BP之前研究地点周围没有针叶树生长;15.0~12.8 cal ka BP开始到达研究区,在植被中所占比例逐渐升高;12.8~11.8 cal ka BP所占比例达到峰值,11.8~10.8 cal ka BP针叶树成分退缩.大兴安岭地区晚冰期的森林群落演化与东亚季风区不同纬度区域的植被演替具有可比性.气孔器和花粉记录揭示的植被演化阶段在时间上与欧洲地区Meiendorf间冰段、Oldest Dryas冷事件、B?lling-Aller?d暖期、Younger Dryas冷期以及早全新世温暖湿润期较为一致,温度变化是控制植被变化的主要因素.研究区的植被演替响应了全球冰量控制的北半球温度变化,揭示了东亚中纬度地区与北大西洋地区晚冰期快速气候变化的同步性.     

最早的哺乳动物

在脊椎动物各门类之间的进化关系方面,有关哺乳动物起源的研究是材料最丰富、内容最广泛的一个课题.脊椎动物中这一最高等的门类在地球历史上的大爆发始自新生代初期,号称“哺乳动物时代”的新生代已经历了6500万年之久.然而它的真正历史却开始得非常早.早在三迭纪末期(一亿六、七千万年以     

新生代温室和冰室气候背景下动物区系的演变

地球上的生命演化,到新生代生态体系已经接近现今的世界.随着造礁生物的出现并孕育了大量海洋生物,特别是鱼类占据了现今脊椎动物分类多样性的半数以上,现代的生物圈与水圈的关系更加密切.新生代显著的全球性气候事件对生态系统产生了巨大的影响,哺乳动物在此环境背景下经历了由古老类群为主向现代类群为主的转变,而鱼类区系在多样性组成和地理分布上更加趋近现今的面貌.新生代冰室-温室气候频繁转换,虽然中间有过多次小幅升温事件,但整体是一个降温的趋势.古新世/始新世界线代表了哺乳动物进化的一个重要时期,其气候环境背景是55.8 Ma的全球平均气温比现今高8°C;湿润的气候条件导致哺乳动物向北迁徙,而许多哺乳动物的目,包括灵长目、奇蹄目和偶蹄目等在此事件之后很快出现,并依靠高纬度地区的陆桥迅速扩散. 2.6 Ma全球气温第一次下降到低于现今的水平,导致海水大量结冰,海平面大幅度下降,白令海峡露出海面成为联通北美和欧亚大陆的桥梁,促进了两个大陆之间的动物交流.水循环不仅影响到全球动物区系的演变,也与生物资源的安全和人类的未来发展息息相关.     

广西崇左三合大洞新发现的巨猿动物群及其性质

巨猿动物群是晚新生代十分重要的动物群之一, 深受科学家的关注. 最近在广西崇左生态公园三合大洞发现了包括似人似猿、巨猿、猩猩、长臂猿、中华乳齿象、先东方剑齿象、凤岐祖鹿、双齿尖河猪及小猪等80多种哺乳动物化石组成的巨猿动物群. 迄今, 它是我国境内地理分布上纬度最南的巨猿动物群. 依动物群性质及地层对比显示其时代属于早更新世. 动物群中由于出现较进步的武陵山大熊猫、貘类和巨猿等体型明显增大的动物, 表明其时序应晚于早更新世早期的重庆巫山和广西柳城巨猿动物群, 时代应是早更新世中期, 磁性地层年代测定约为距今120~160万年. 该动物群基本上由猩猩、树鼩、南蝠、猪尾鼠等几乎是旧大陆热带-亚热带森林型动物组成, 缺少北方类型, 应属于典型的热带森林动物群; 这表明了当时的自然景观为温暖湿润的热带雨林环境. 三合大洞巨猿动物群的发现对划分我国的巨猿动物群的分期, 探讨其起源、演化特点、趋势和动因等目前科学界关注的问题具有重要的意义.     

青藏高原北部的早期隆升

青藏高原北部边界构造变形的研究是认识高原变形隆升时间及机制和印度-欧亚板块碰撞远程效应的重要途径.阿尔金断裂和祁连山北缘断裂控制的河西走廊盆地是位于高原最北端的新生代前陆盆地, 其中巨厚的沉积物和沉积演化较完整地记录了高原北部的变形隆升历史.盆地中最老新生代地层火烧沟组为山麓-河湖相沉积, 与上下地层均为不整合接触.高精度古地磁学与岩石磁学测年表明它们的年龄分别约为40.2和33.4 Ma, 前者揭示新生代青藏高原北部早期隆升的最晚时间, 推断导致高原北部隆升的印度-欧亚板块碰撞变形的前缘最迟在那时就已到达高原最北部, 阿尔金断裂和祁连山北缘断裂最晚也在那时形成和连通.后者揭示高原发生了第二次强烈变形和隆升, 并导致了盆地自此以来顺时针旋转了17°, 并使火烧沟组顶部代表的晚始新世高原最早期夷平面瓦解.     

近1.8 Ma以来东亚季风演化与青藏高原隆升关系的南海沉积物常量元素记录

东亚季风演化和青藏高原隆升的关系在全球变化研究中备受关注.南海ODP184航次取得的沉积岩芯为研究长时间尺度的东亚季风演化提供了理想样品.ODP1146站上部185mcd(1.81Ma)细粒(4μm)无碳酸盐沉积物的常量元素R型因子结果分析表明,常量元素Ti,TFe2O3,MgO,K2O,P,CaO,Al2O3代表了陆源因子,其得分变化受陆源区的化学侵蚀强度的制约,进而能够指示东亚夏季风演化.陆源因子得分分别在~1.3,~0.9和~0.6Ma时呈现阶段式减小,反映了1.8Ma以来东亚夏季风阶段式减弱受第四纪青藏高原整体、阶段式、快速隆升的制约;而~0.6Ma以来陆源因子得分周期性的振荡变化则反映了东亚季风演化自此进入受冰期-间冰期旋回制约的主旋律.与黄土高原记录的东亚季风演化一样,中国南海沉积物记录的长时序东亚季风演化也体现了青藏高原隆升和冰期-间冰期旋回的复合制约.     

地质年表及生物演化简表

太古宇/冥古宙38.5亿一25亿年元古宙/新、中、元古代25亿～5.7亿年 震旦纪8亿一5.7亿年古生代:寒武纪5.7亿～5.1亿年 奥陶纪5.1亿～4.39亿年 志留纪4.39亿一4.09亿年 泥盆纪4.09亿.3.62亿年 石炭纪3.62亿～2.9亿年中生代:二叠纪2.9亿.2.5亿年 三叠纪2.5亿～2.08亿年 侏罗纪2.08亿.1.35亿年 白垩纪 1.35亿..O.65亿年新生代:第三纪O.65亿。0.233亿年 第四纪晚0.233亿～0.164亿年 第四纪0.164亿年一今晚期生命出现,叠层石 真核细胞 裸露动物 硬壳动物 无颌类 裸蕨植物 节蕨植物、鱼类裸子植物、爬行动物鸟类、哺乳动物 被子植物近代哺乳动物 …     

更新世大同火山群地磁场古强度的测定

大同火山群是分布在大同市以东的晚新生代火山喷发的产物,它与黄土和泥河湾层有着密切的地层学关系。因此,大同火山群的地磁场古强度研究不仅有助于全面地认识地磁场演化历史,还有助于理解大同火山群的形成及其先后顺序,进而为第四纪地质环境和地质年代学     

山盆耦合的一种重要形式: 造山带及其侧陆盆地

造山作用以及由此引发的气候变化可形成两类河流系统, 一是垂直于造山带流动的横向河流, 二是平行于造山带流动的纵向河流, 它们分别将沉积物卸载于前陆盆地和侧陆盆地中. 侧陆盆地不仅比前陆盆地演化历史长, 而且可保存较完整的沉积记录. 新生代发源于青藏高原的河流以纵向河流为主, 由此形成了一系列侧陆盆地. 位于祁连山东、西两侧的兰州盆地和疏勒河冲积扇的演化与青藏高原新生代隆升、构造变形以及气候演化是耦合的. 造山作用和侧陆盆地沉积之间的耦合关系也广泛发生在前新生代, 其中以秦岭造山带与松潘-甘孜三叠纪深海复理石侧陆盆地之间的耦合最具特色. 造山带、侧陆盆地以及将两者联系在一起的纵向河流间的耦合关系是大陆动力学过程的一个重要环节.     

内蒙古四子王旗晚中新世哺乳动物群的发现及其古动物地理意义

乌兰花哺乳动物群发现于内蒙古四子王旗的晚中新世红土剖面底部.中国的红黏土堆积相当广泛,其中富含三趾马动物群化石,在山西、陕西、河南和甘肃都有众多化石地点.蒙古高原也是新近纪沉积非常发育的地区,尤其是在内蒙古中部,已建立起哺乳动物群序列.乌兰花动物群的发现进一步完善了这个序列,并且对于三趾马动物群的地理分布和红黏土的气候环境背景也具有重要的指示意义.乌兰花动物群中的化石种类大多数与保德动物群相同或很接近,也有一些与保德动物群相比在系统演化水平上稍高,可能代表比后者略晚的地质时代,其年龄约为距今7Ma.乌兰花动物群的组成表明,当时该地区周围可能是典型的温带稀树草原环境,为确定中国北方晚中新世三趾马动物群东西分区的界线提供了直接证据.     

现生鸟类的起源和早期演化

现生鸟类的起源和演化在过去一个世纪以来,一直是公众关注的话题。古生物学研究表明,现生鸟类的最早出现是在古新世,而爆发性辐射演化发生在新生代早期。现生鸟类是白垩纪与第三纪之交绝灭事件发生之后的幸存类群,近来今鸟类的新发现也进一步支持了现生鸟类起源于新生代的推论。新生代早期（包括古近纪和新近纪）鸟类的分类已被清晰地归入到现生鸟类中,并且现生鸟类传统的“目”“科”类型在早期已经出现并确立。因此,通过研究中生代—新生代鸟类不仅可以帮助我们了解鸟类的早期辐射演化和多样性的历史,同时也能够阐明现生鸟类的起源和早期演化。     

鄂尔多斯盆地渭北隆起抬升期次及过程的裂变径迹分析

渭北隆起处于活动带(秦岭造山带)与稳定地块(鄂尔多斯地块)的过渡地带,构造位置独特重要,该带抬升期次及过程的确定对盆山作用、盆地动力学演化及油气成藏研究具有重要意义.本文运用磷灰石、锆石裂变径迹分析方法及热史模拟方法对渭北隆起进行了低温热年代学研究,研究表明渭北隆起抬升冷却在南北方向上具有明显的差异性,具有南早北晚的特点.南部奥陶系-下二叠统抬升早,主要为早白垩世晚期102~107 Ma以来,北部自新生代65Ma以来抬升,主要抬升时期为晚始新世40 Ma以来.渭北隆起主要有早白垩世晚期(102~107Ma)及40 Ma以来两期快速隆升,40 Ma以来为渭北隆起的主要快速隆升时期.热演化史模拟曲线表明渭北隆起在约125~100 Ma快速抬升,在100~40 Ma为缓慢抬升,自古近纪晚始新世约40 Ma以来,特别是5 Ma以来发生快速抬升冷却.渭北隆起新生代40 Ma以来的整体快速隆升与秦岭造山带北缘的隆升具有同时性,与渭河盆地的新生代以来快速沉降具有很好的耦合关系.