動(dòng)物演化史上有很多“身世之謎”。例如，馬和駱駝起源于北美，如今北美卻不見其野生蹤影，后代反而存在于歐亞大陸與南美。現(xiàn)代全球動(dòng)物群究竟源自何處？是否如此前觀點(diǎn)認(rèn)為的那樣，中國北方只是動(dòng)物演化的“過道”，而非“源頭”？

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顛覆認(rèn)知

長期以來，學(xué)界以歐洲和北美為演化中心視角，將中國視為被動(dòng)接收者的“落后洼地”。

中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的研究團(tuán)隊(duì)，通過創(chuàng)新“動(dòng)物群系統(tǒng)發(fā)育貢獻(xiàn)方法”，證明了中亞和中國北方不僅是哺乳動(dòng)物演化的核心區(qū)域，更是塑造現(xiàn)代全球動(dòng)物面貌的起源中心。這一切的起點(diǎn)，是青藏高原的隆起。

▲中亞和中國北方是塑造現(xiàn)代全球動(dòng)物面貌的起源中心

約1200萬年前，青藏高原北部抬升至接近現(xiàn)代高度，如同一道巨型屏障阻擋水汽，導(dǎo)致中國北方和中亞地區(qū)早于北半球其他區(qū)域進(jìn)入干旱化進(jìn)程。這種獨(dú)特的環(huán)境壓力，成為孕育適應(yīng)開闊生境動(dòng)物的溫床。

02

量化區(qū)域?qū)θ騽?dòng)物群的貢獻(xiàn)

如何量化一個(gè)地區(qū)對(duì)全球動(dòng)物群的貢獻(xiàn)？傳統(tǒng)形態(tài)對(duì)比或個(gè)別類群分析難以回答這一問題。研究團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的“動(dòng)物群系統(tǒng)發(fā)育貢獻(xiàn)方法” 實(shí)現(xiàn)了突破。

研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了涵蓋北半球1246個(gè)屬的“超級(jí)系統(tǒng)樹”，并提出“物種間相互貢獻(xiàn)率”概念：兩個(gè)物種在系統(tǒng)樹上的位置越近，貢獻(xiàn)率越高。通過計(jì)算不同地區(qū)動(dòng)物群間的平均貢獻(xiàn)率，就能客觀衡量它們?cè)谘莼系挠H疏關(guān)系。這套方法如同為全球動(dòng)物群建立了“DNA族譜”，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)演化貢獻(xiàn)的精準(zhǔn)量化。

分析發(fā)現(xiàn)，在2000萬至800萬年前，中亞和中國北方動(dòng)物群與現(xiàn)代全球動(dòng)物群的親緣關(guān)系顯著高于其他地區(qū)。特別是在“山旺期”和“灞河期”，出現(xiàn)了兩個(gè)明顯的演化高峰——“前通古爾擴(kuò)張”與“灞河擴(kuò)張”。這意味著，當(dāng)時(shí)該地區(qū)演化出的大量新類群，成為后世動(dòng)物群的重要祖先。

03

“灞河危機(jī)”重塑全球生態(tài)

約1100萬年前的“灞河危機(jī)”更是一場演化革命。青藏高原北部快速隆起導(dǎo)致極端干旱，超過95%的大型哺乳動(dòng)物在當(dāng)?shù)販缃^。這場危機(jī)反而催生了新的演化機(jī)遇：三趾馬從北美遷入，羚羊自非洲南亞北上。

更重要的是，幸存者和新遷入者發(fā)生了快速的適應(yīng)性演化。牙齒形態(tài)的“革命”尤為顯著：食草動(dòng)物的齒冠高度在灞河期顯著躍升，為后來草原動(dòng)物群的全球擴(kuò)散預(yù)演了關(guān)鍵適應(yīng)特征。

這一時(shí)期，柴達(dá)木盆地出現(xiàn)了最早的原始羊族、早期的真象類和長頸鹿，劍齒虎和現(xiàn)代貓型類也快速分化。一個(gè)適應(yīng)開闊草原環(huán)境的全新動(dòng)物群在此形成，成為晚新生代開放生態(tài)系統(tǒng)的先驅(qū)。

最有力的證據(jù)來自通過“動(dòng)物群系統(tǒng)發(fā)育貢獻(xiàn)方法”對(duì)動(dòng)物群后世貢獻(xiàn)的追蹤：在700萬至400萬年前，源自灞河期的動(dòng)物群對(duì)現(xiàn)代非洲熱帶草原動(dòng)物群的影響，超過了非洲本土祖先的貢獻(xiàn)；到200萬年前，其對(duì)北美動(dòng)物群的影響也超越了北美自身歷史動(dòng)物群。

研究表明，今天我們?cè)诜侵薏菰姷降莫{子、獵豹、羚羊，在北美的駝鹿、野牛，乃至家養(yǎng)的山羊、綿羊，它們的演化故事都深深植根于千萬年前青藏高原腳下那片變遷的土地。

研究通過創(chuàng)新的量化方法，將中國北方從演化的“邊緣地帶”重新定位為“核心引擎”。在生物演化的宏大敘事中，中國北方并非被動(dòng)接受者，而是主動(dòng)塑造者。

青藏高原隆升帶來的環(huán)境壓力，促使這里成為哺乳動(dòng)物演化的創(chuàng)新工場，其產(chǎn)物最終改變了整個(gè)星球的動(dòng)物分布格局。這不僅改寫了我們對(duì)生命歷史的認(rèn)知，更啟示我們：真正的起源，往往隱藏在數(shù)據(jù)的深處，等待被重新發(fā)現(xiàn)。

來源：中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所

責(zé)任編輯：宋同舟