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中国科学家新发现:福建漳浦琥珀生物群成世界四大琥珀生物群之一

编辑/2021-05-01/ 分类:坎特产业/阅读:
新京报快讯(记者 张璐)2010年,中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在福建漳浦县佛昙群地层首次发现了漳浦生物群。记者今天(5月1日)获悉,通过近十年的研究,科研人员发现,漳浦生物群是一个物种极其丰富的热带季雨林化石库,其中漳浦琥珀生物群是世 ...

新京报快讯(记者 张璐)2010年,中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在福建漳浦县佛昙群地层首次发现了漳浦生物群。记者今天(5月1日)获悉,通过近十年的研究,科研人员发现,漳浦生物群是一个物种极其丰富的热带季雨林化石库,其中漳浦琥珀生物群是世界四大琥珀生物群之一。

该研究为了解现代亚洲热带雨林生态系统的演化及其如何响应未来气候变暖提供了参考。相关研究于北京时间5月1日凌晨2点在线发表于《科学进展》(Science Advances)。

漳浦生物群产地的野外露头和各类化石。中科院南京地质古生物研究所供图

10年研究揭秘漳浦生物群

中中新世气候适宜期,出现于1700万年-1400万年前的中新世中期,是地质历史时期一次强烈的增温事件。当时大气二氧化碳含量显著高于现今水平,全球年均温较现今高3-7℃,这与目前预测2100年的气候环境存在很大的相似性。因此,了解该适宜期的气候和生物群的变化过程,对预测全球变暖背景下未来气候和生物群的变化具有重要意义,并可以帮助人类更高效地应对未来面临的环境危机。

过去是了解未来环境变化的钥匙,化石无疑是其中最重要的一环。尽管许多中新世中期的化石类群已被发现,但科研人员对该时期热带生物群的了解仍然非常有限。

2010年,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王博和史恭乐带领的团队在福建东南沿海漳浦县佛昙群地层首次发现了漳浦生物群,其地质时代(约1470万年前)恰处于中中新世气候适宜期的晚期。近十年来,多个学科共30位研究人员组成的联合团队,对该生物群的多样性、古生态和古气候意义展开了详细研究。

物种丰富的热带季雨林化石库

历经10年持续的野外采集工作,研究团队获得了25000余枚含虫琥珀(虫珀)和逾5000块植物化石标本。

植物化石标本中最丰富的类群包括龙脑香科、豆科、樟科和藤黄科,其他泛热带分布的科还有番荔枝科、漆树科、橄榄科、大戟科、野牡丹科、桑科、肉豆蔻科和桃金娘科,这些科的植物都是现今东南亚热带雨林中的优势类群。

植物叶化石包括蕨类2种、单子叶植物3种、双子叶植物78种,此外还有20余种果实和种子化石。基于已发现的动、植物化石种类,漳浦生物群已成为世界上物种最丰富的新生代热带雨林化石库。

漳浦生物群的代表性植物化石。中科院南京地质古生物研究所供图

世界四大琥珀生物群之一

据王博介绍,我国是化石资源极其丰富的大国。但琥珀特别是虫珀作为一种特殊化石,在我国发现很少,广为人知的只有抚顺琥珀产地。在自己的国家发现世界顶级的琥珀生物群是每一个古昆虫学者的愿望。漳浦琥珀生物群是近百年来新发现的最丰富的琥珀生物群,说明我国是一个琥珀资源富饶的国家。

漳浦琥珀来自龙脑香科植物,含有大量的动、植物化石。从节肢动物多样性看,目前漳浦琥珀生物群以已发现的250个科居于多样性第三位,仅次于缅甸克钦琥珀生物群(近600个科)和波罗的海琥珀生物群(近600个科),高于多米尼加琥珀生物群(约200个科),是世界四大琥珀生物群之一。“琥珀生物群中包含的生物很多,大部分是节肢动物,所以我们一般以节肢动物的多样性,作为主要的判断标准。”

琥珀中以昆虫最为丰富,包括至少20目200科,其中最常见的是双翅目,约占总数的55%。此外,琥珀中还包含有大量羽毛、植物、腹足类和微生物化石。

漳浦琥珀有精确古气候数据

谈起此次科研的难度,王博说,由于当地在挖黏土矿,这些化石在黏土矿层,科研人员的挖掘属于抢救性挖掘。“挖到了琥珀,我们就赶紧把它们抢救出来,10年间没有间断过。如果没有得到及时的保护,它们可能被搬走烧成瓷砖。”

同时,由于漳浦琥珀的亮度不够,需要打很强的光,才能看清琥珀中是否有生物,所以科研人员花了很长时间设计光源。

与其他大部分琥珀不同,漳浦琥珀有精确的地质年龄和古气候数据,可以清晰地了解该琥珀生物群的环境背景。据王博介绍,漳浦琥珀和植物叶片化石在沉积物中是保存在一起的,这是其他琥珀不具备的优势。通过植物叶片化石,科研人员可以用数学模型把当地降雨量、温度等古气候计算出来,得到详细的数据。

更重要的是,漳浦琥珀生物群也是最丰富的用于科研采集的琥珀生物群,完整保留了初始的古生态和埋藏学信息,为其他琥珀生物群的古生态恢复和埋藏学偏差矫正提供了珍贵的对比数据。

漳浦琥珀中代表性植物和动物。中科院南京地质古生物研究所供图

热带生物群北迁,塑造了当今东亚生物区系

通过化石库,科研人员有哪些新发现?据悉,植物群的区系组成和叶子形态都显示漳浦中中新世植物群代表一个热带季雨林,其叶子形态与现今泰国中部,印度中部和恒河三角洲的植被非常类似。

植物化石叶相古气候分析显示,漳浦地区中中新世处于热带北缘,生长季约12个月,春季是最干旱的季节。中新世中期,热带季雨林曾分布至福建南部(北回归线以北)。

另外,漳浦生物群含有大量典型的东南亚热带生物类群,例如部分有花植物、苔藓、蜗牛、蜘蛛以及许多蚂蚁、蜜蜂、蟋蟀、甲虫等昆虫,目前都只分布于东南亚热带雨林地区。

科研人员发现,在中中新世温室效应的背景下,漳浦地区冬季最低气温明显上升,减弱了冻死效应,可能是导致热带生物群向北迁移的最重要因素。热带生物群的“北伐”运动带来了大量入侵种,并引起了当地生物链、生物地球化学循环和气候条件的变化,从而可能强烈地影响了东亚原有的生物类群,进一步塑造了当今的东亚生物区系。

证明“热带雨林是生物多样性的博物馆”

漳浦生物群中绝大部分节肢动物,特别是蚂蚁、蜜蜂、跳虫、蟋蟀、蚊类等都是现生属,为各类群的分子系统学研究提供了很好的时间校正点。此次发现表明,亚洲热带雨林生物群早在1500万年前就已达到现今的生态结构,支持了“热带雨林是生物多样性的博物馆”的观点。

此次研究是漳浦生物群的初步成果,着重展现漳浦生物群的总体面貌。目前,科研人员只鉴定了8000余枚虫珀,仍有大量化石需要详细鉴定。研究团队将陆续对一些重要动、植物类群开展深入的分类学、系统发育学和古生态学研究。

新京报记者 张璐

编辑 白爽 校对 赵琳

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