非洲羚羊哪裏起源?中國這件千萬年前化石揭開謎團
鄧氏臨(lin) 夏羚的頭骨和頸椎化石標本。 中科院古脊椎所 供圖
現代非洲聲名遠揚的“薩瓦納動物群”及當中極具代表性的各種羚羊,它們(men) 在非洲的化石記錄一般不早於(yu) 距今700萬(wan) 年,其起源何處一直成謎,也吸引全球古生物學界長期關(guan) 注和持續研究。
鄧氏臨(lin) 夏羚是非洲新小羚族唯一化石祖先
中國科學家對采自甘肅省臨(lin) 夏回族自治州廣河縣後山動物群、時代約900萬(wan) -1000萬(wan) 年前灞河期“鄧氏臨(lin) 夏羚”化石的最新研究發現,鄧氏臨(lin) 夏羚為(wei) 現僅(jin) 存於(yu) 非洲的新小羚族(又譯為(wei) 島羚族,現存麝島羚和貝氏島羚兩(liang) 個(ge) 種)的唯一化石祖先,也是目前所知非洲種類繁多的“小羚羊類”在上新世(距今約530萬(wan) -260萬(wan) 年)之前的唯一化石。
這一在新生代哺乳動物和古動物地理方麵取得重要突破的研究成果論文,由中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所(中科院古脊椎所)、中科院地質與(yu) 地球物理研究所科研團隊合作完成,近日在國際專(zhuan) 業(ye) 學術期刊《岡(gang) 瓦納研究》(Gondwana Research)在線發表。
此項研究不僅(jin) 揭開非洲羚羊起源之謎,還揭示了中國北方灞河期哺乳動物群與(yu) 現代東(dong) 非稀樹草原的薩瓦納動物群可能存在不為(wei) 人所知的聯係,為(wei) 未來探索薩瓦納動物群的起源提供了新的方向。
研究揭曉非洲“小羚羊類”“前世今生”
論文第一作者和通訊作者、中科院古脊椎所王世騏研究員接受中新社記者采訪介紹說,現代東(dong) 非和南非地區的熱帶稀樹草原構成全球生態係統中非常獨特的生態景觀,當中以被稱為(wei) 薩瓦納動物群的眾(zhong) 多適應在開闊環境中食草和奔跑的大型有蹄類哺乳動物最富特色。由於(yu) 野生動物題材紀錄片多在這一動物群中取材,使得該動物群在全球具有廣泛知名度。不過,薩瓦納動物群成員在非洲的化石記錄一般不超過700萬(wan) 年,在這一時期之前,東(dong) 非地區以森林環境為(wei) 主,僅(jin) 河馬、大象等少數動物能在非洲本土找到起源,其他更多動物的起源地當在非洲之外,特別是薩瓦納動物群中極具代表性的各種羚羊,它們(men) 的起源此前一直是個(ge) 謎。
薩瓦納動物群中“小羚羊類”雖不太為(wei) 人熟知,但它們(men) 是非洲極具特色的哺乳動物類群,傳(chuan) 統上“小羚羊類”包括7個(ge) 屬10餘(yu) 種,均具有類似羚羊的外形,但個(ge) 體(ti) 非常小,一般在熱帶稀樹草原的邊緣地帶(林地邊緣、山地、沙漠邊緣等)適應隱藏的生存方式,部分種類生存於(yu) 熱帶雨林中。而在歐亞(ya) 大陸和美洲,相似的生態位被鹿科、麝科、以及牛科羊族中的一些小型類群(如班羚、鬣羚等)占據,但這些類群均未進入撒哈拉以南的非洲。
傳(chuan) 統上“小羚羊類”都歸入同一個(ge) 族中,但除了都具有小的個(ge) 體(ti) 和隱藏的生活習(xi) 性,並沒有共同的衍征,並且分子係統發育將“小羚羊類”徹底分解,現生的新小羚族和高角羚族構成羚羊亞(ya) 科中最早分化出的單係群,分化時間不晚於(yu) 900萬(wan) 年前。距今900萬(wan) -1000萬(wan) 年的鄧氏臨(lin) 夏羚完美解釋了現生新小羚族的產(chan) 生,它體(ti) 型介於(yu) 瞪羚與(yu) 麝島羚之間,具有現生島羚相同的短而劇烈向後傾(qing) 斜的角心、巨大的聽泡、深的眶前窩等特征,並且具有與(yu) 瞪羚相似的眶上孔及額中縫。
同時,形態測量數據的多元統計分析證實鄧氏臨(lin) 夏羚形態介於(yu) 島羚屬與(yu) 瞪羚屬之間,而分子+形態的全證據係統發育重建也證實鄧氏臨(lin) 夏羚與(yu) 現生島羚屬組成姐妹群,支持單係的新小羚族,其分化時間在距今1200萬(wan) 年左右。
進一步研究將充實亞(ya) 非古生物起源演化故事
王世騏指出,本次研究還對中國後山動物群各種植食動物進行牙齒微磨痕分析,結果表明,後山動物群的大部分類群為(wei) 開闊環境中的食草者和混食者,食葉者較少,這與(yu) 非洲現代薩瓦納動物群的生存環境一致。事實上,中國灞河期約1000萬(wan) 年前開始,動物群已顯示相當開闊和幹熱的環境。
論文第二作者、中科院地質與(yu) 地球物理研究所孫繼敏研究員認為(wei) ,地殼運動和青藏高原隆升等構造因素也對後山動物群演化起到重要作用,近年來對青藏高原北緣的係列研究表明,在約1000萬(wan) -700萬(wan) 年之前,來自印度-歐亞(ya) 板塊碰撞遠程效應尚未深度影響現在的北祁連山係,推測當時後山動物群所在的青藏高原東(dong) 北緣是一個(ge) 地勢中等高度,但地貌比較平緩的開闊草原環境。因此,不論是氣候還是地貌的背景,當時的中國臨(lin) 夏地區可能與(yu) 現代東(dong) 非高原的環境相似,這構成了新小羚族以及其他現代薩瓦納動物群起源的環境基礎。
王世騏說,除了鄧氏臨(lin) 夏羚,之前後山動物群發現的甘肅黑犀化石研究,也確認是薩瓦納動物群中典型物種黑犀的直接祖先。未來對中國青藏高原北緣各處灞河期動物群進一步研究,將有可能揭示現生薩瓦納動物群中除島羚族之外其他一些特有的羚羊在中國灞河期的起源,也將更加充實非洲薩瓦納動物群起源這一重要科學故事。
作為(wei) 此次研究的“主角”,鄧氏臨(lin) 夏羚屬名為(wei) 化石產(chan) 地,種名以最先發現並研究後山動物群的著名古生物學家、中科院古脊椎所鄧濤研究員的姓氏命名。鄧濤表示,該項研究表明,中國北方,尤其是青藏高緣北緣,在全球晚新生代動物群向現代麵貌演化中處於(yu) 先導和中樞的地位,是聯係歐亞(ya) 非及北美各大陸哺乳動物群的橋梁,也是冰期動物群走出西藏故事的向縱深方向的拓展。
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