這塊“小草化石”藏著青藏高原的秘密

2400萬年前的青藏高原有多高？它的生態(tài)環(huán)境什么樣？

最近，中國(guó)科學(xué)院植物研究所王宇飛團(tuán)隊(duì)與古脊椎動(dòng)物與古人類研究所鄧濤團(tuán)隊(duì)、地球環(huán)境研究所劉曉東團(tuán)隊(duì)合作，借助一塊“長(zhǎng)著小草的化石”，揭開了青藏高原中部2400萬年間“長(zhǎng)高”的秘密。

在采訪中，王宇飛研究員說，這塊“珍寶”般的化石有著難解的“身世之謎”。

2009年，中科院古脊椎所鄧濤團(tuán)隊(duì)在青藏高原進(jìn)行科學(xué)考察，在采集動(dòng)物化石時(shí)，常伴有植物化石。這些可能與植物相關(guān)的化石，被分批分次地送到了王宇飛手中。

在眾多化石中，一塊采自青藏高原中部倫坡拉盆地（現(xiàn)西藏那曲市域內(nèi)）、帶有脈絡(luò)清晰的扇形輪廓印痕的化石引起了王宇飛的注意?！霸阼b定這塊化石時(shí)，起初是有不同認(rèn)識(shí)的，有人認(rèn)為印痕是昆蟲翅膀，我感覺其中有二歧分支的脈絡(luò)，結(jié)構(gòu)和質(zhì)地都像植物而非動(dòng)物。”王宇飛說。

是“蟲”還是“葉”？長(zhǎng)達(dá)十余年的漫長(zhǎng)追尋和探索開始了。

排除與證偽是工作的第一步。王宇飛第一時(shí)間將化石照片發(fā)給了古昆蟲學(xué)專家、首都師范大學(xué)教授任東，得到“肯定不是昆蟲翅膀，建議在植物圈里找”的回復(fù)。之后，借著出訪印度的機(jī)會(huì)，他又把化石拿給印度的古植物學(xué)家們看，將可能的植物范圍進(jìn)一步縮小到蕨類植物。印度同行認(rèn)為可能與“鐵線蕨屬”相近。

之后，王宇飛找到蕨類植物分類學(xué)家、中科院植物所研究員張憲春，張憲春一下認(rèn)出這就是蘋屬植物的化石。在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)化石的生物特征描述和分類定位研究終于完成。

在中科院植物研究所中國(guó)古植物館，這塊蘋屬化石露出“真容”：半個(gè)巴掌大的灰白色化石上，一片和指甲蓋差不多大小的扇形痕跡清晰可見。

“這個(gè)痕跡就是蘋屬植物4個(gè)葉片中的一片，可以看到它獨(dú)特的脈絡(luò)。”王宇飛解釋，蘋屬植物是一種生長(zhǎng)在河、湖岸淺水區(qū)或近岸濕地的、株高不超過30厘米的小草本。

王宇飛介紹，2400萬年前，倫坡拉盆地還是一片古湖，“這棵小草當(dāng)時(shí)就生長(zhǎng)在平靜的湖邊，后被泥沙掩埋、慢慢沉積在地下，化石才會(huì)保存得如此完好、纖毫畢現(xiàn)?！?/p>

一株“小草”，怎能量出青藏高原的“身高”？

其實(shí)早在20世紀(jì)70年代，我國(guó)著名植物學(xué)家和古植物學(xué)家徐仁院士，就曾通過對(duì)希夏邦馬峰地區(qū)一塊高山櫟化石的古今對(duì)比研究，提出了該地區(qū)近幾百萬年間出現(xiàn)快速抬升的觀點(diǎn)，并開創(chuàng)了我國(guó)利用植物化石研究青藏高原抬升歷史的先河。

“因?yàn)橛邢壤?，弄清這塊化石究竟是什么后，我們馬上想到了它可以用來測(cè)量海拔?！眳⑴c此項(xiàng)研究的中科院植物所博士謝淦說。

而和其他植物化石相比，蘋屬化石有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。“與分布廣泛的高大樹木不同，蘋屬植物就生活在古湖邊?！蓖跤铒w說，它的海拔可視同古湖平面的海拔，因此避免了之前一些研究中，無法明確通過植物化石估測(cè)的海拔對(duì)標(biāo)的究竟是青藏高原古垂直山體哪個(gè)位置的問題。

通過查閱資料、分析化石同層的花粉組合數(shù)據(jù)等，研究團(tuán)隊(duì)一步步確定了古湖海拔的上下限，也終于解開了青藏高原中部“身高”的秘密。研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原中部在2400萬年間“長(zhǎng)高”了約1000～1700米。

“這個(gè)研究可謂‘十年磨一劍?！蓖跤铒w說，對(duì)青藏高原中部2400萬年前高程和景觀的重建，為認(rèn)識(shí)和理解青藏高原抬升動(dòng)態(tài)過程提供了堅(jiān)實(shí)可靠的生物學(xué)實(shí)證。