青藏科考

古三趾马事件揭示晚中新世生态背景

文章来源 :
2022-04-02 09:56

三趾马类是研究北半球晚新生代生物对环境适应性演化的代表性动物,同时也是青藏高原新近纪时期强烈隆升的重要实证之一。三趾马类于晚中新世首次由北美迁入旧大陆,是新近纪最重要的生物地理事件之一,是晚中新世开始的标志之一。然而,国际上对于三趾马事件的确切定义一直存在争议,目前主要有三趾马事件(Hipparion Datum)、古三趾马事件(Hippotherium Datum)和祖三趾马事件(Cormohipparion Datum)三种定义,此分歧是因三趾马的系统分类过于庞杂及最早抵达旧大陆的三趾马到底是哪个门类尚未确定所致。之前的主流观点认为旧大陆最早的三趾马是生活在中欧地区的Hippotherium primigenium。近年来又有学者认为维也纳盆地的Cormohipparion sp.的年代更早。

近期,“高原生长与演化”任务“生物与高原隆升协同演化”专题古脊椎所邓涛研究员团队报道了青藏高原东北缘、甘肃临夏盆地出产的渭河/贾氏三趾马新材料。渭河三趾马(Hipparion weihoense)和贾氏三趾马(H. chiai)最初以陕西蓝田的材料于1978年命名,是中国北方晚中新世早期灞河期常见的三趾马。邓涛团队经过详细对比,认为两种之间的形态差异实属种内变异和埋藏变形,两者应归并为古三趾马(Hippotherium)属下的同一种,即渭河古三趾马Hippotherium weihoense。根据临夏盆地的古地磁研究,首次出现渭河古三趾马分布记录地层的年代为11.5 Ma,时代早于维也纳盆地的Cormohipparion sp.(11.4-11 Ma)。因此渭河古三趾马是旧大陆最早的三趾马,三趾马事件应更名为古三趾马事件。

对渭河古三趾马新材料中的四肢骨骼的分析表明,该种相比于同时期生活在欧洲的H. primigenium和北非的Cormohipparion africanum具有更纤细的掌蹠骨,相比于H. primigenium具有更深的股骨远端滑车沟和更长的远端肢骨比例。因此,渭河古三趾马有着长时间站立和奔跑的能力,有利于其在开阔环境中进行生存。大量的古环境研究数据表明,晚中新世早期的亚洲以干旱开阔的环境为主,欧洲和北非气候相对湿润,以森林环境为主。多项研究表明亚洲的这种干旱状况和青藏高原在中新世的强烈隆升和副特提斯洋的退缩具有直接的关系。研究进一步明确了晚中新世早期三趾马类的动物地理扩散和适应性演化:起源于北美的三趾马类第一次迁入旧大陆是古三趾马于11.5 Ma抵达东亚,为草原类型,随后迁徙至欧洲,出现林地类型;第二次是祖三趾马于10.8 Ma抵达西亚,为草原类型,随后迁移至北非,出现林地类型。三趾马于中中新世起源于以干旱环境为主的北美地区,于晚中新世抵达亚洲时便高度适应当地环境,很快发生辐射和扩张;当它们进入欧洲和北非时,又能快速产生出适应封闭环境的类型,体现出三趾马类对环境的高度适应和自我调整能力,是未来在旧大陆成功繁盛的重要原因。

文章信息:Sun B Y, Liu Y, Chen S Q, Deng T*, 2022. Hippotherium Datum implies Miocene palaeoecological pattern. Scientific Report, 12: 3605. 

原文链接:https: //doi.org/10.1038/s41598-022-07639-w.


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晚中新世早期旧大陆三趾马动物地理与生态环境