青藏高原如何塑造今日动物世界

日行中新猛鸮复原图（郑秋旸绘）

一只猫头鹰眼眶内的巩膜骨，能告诉我们什么？

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员邓涛的答案是：可以知道它什么时候捕猎，了解几百万年前的青藏高原，还能提供一个意想不到的线索——为哈利·波特的雪鸮“海德薇”寻找“老家”。

猫头鹰的故事，只是邓涛及其同事们众多研究中的一个切面。他真正关心的，是青藏高原的隆升如何改写了整个北半球乃至全球动物群的演化格局。

近日，第二十八届中国科协年会期间，一场由中国矿物岩石地球化学学会承办的关于青藏高原多圈层耦合的专题论坛举行。邓涛在会后接受本报记者采访时，描绘了这场跨越千万年的“动物大迁徙”。

就在不久前，邓涛与同行共同主编的学术专辑“青藏高原隆升对东亚新生代哺乳动物演化的影响”发表，为“青藏高原是全球生物多样性关键枢纽”提供了来自亚洲的最新证据。

在他看来，这场造山运动绝非哺乳动物演化的“背景板”，而是一台持续运转的“动态引擎”。“青藏高原是地球上变化最剧烈的地区，整个地形地貌被彻底重塑，环境的多样性比其他地方都‘相对要早一拍’，而环境多样性往往会造就物种的多样性。”

冰期动物从这里出发

邱氏狐（原始北极狐）复原图

达尔文曾认为冰期动物是在北极圈起源的，冰河世纪来临时向南扩散。但邓涛团队的化石证据给出了相反的路线：北极狐和披毛犀，都在青藏高原找到了比北极地区更早的化石。

西藏披毛犀（原始披毛犀）复原图（JulieNaylor绘）

地质记录显示，青藏高原在约1200万至800万年前经历了一次关键的快速隆升，而北极冰盖的大规模形成，则是约360万至260万年前晚上新世以后的事。许多研究认为，青藏高原的隆升，是触发这一时期全球变冷和北半球冰盖发育的重要因素之一。

披毛犀的起源与扩散

“冰期动物是在高原上适应寒冷气候以后，再向北迁徙的。”邓涛说。

那块看似普通的猫头鹰化石，发掘于青藏高原东北缘的甘肃临夏盆地，距今约600万至950万年。猫头鹰的眼睛有一圈叫巩膜环的小骨头，可以控制进光量。通过对巩膜环的分析，研究人员判断它是一只白天捕猎的猫头鹰——而绝大多数猫头鹰都是夜行性的。

北极狐的起源于扩散

邓涛解释：“青藏高原晚上太冷了，寒冷的夜晚限制了猎物活动，捕猎者也只能调整作息，改为白天出动。”这让人想起“海德薇”——生活圈在北极的雪鸮，也是白天活动。“因为北极到晚上就更冷了，出来啥吃的也找不着。”这为雪鸮等昼行性猫头鹰的起源，指向了青藏高原这个方向。

从猫头鹰到长颈鹿

布氏豹（原始的雪豹）的头骨复原（MauricioAnton绘）

类似的还有雪豹，它是豹属中已知最原始的物种之一，与老虎、美洲豹、狮子等“大猫”拥有共同的起源。邓涛团队认为，作为适应寒冷环境的先驱，它们从青藏高原出发，向周边扩散，在不同环境中演化成我们今天看到的各种“大猫”。

大型哺乳动物的超级演化树

通过构建涵盖新近纪至第四纪1246个属的大型陆生哺乳动物超级演化树，邓涛团队追溯出现代全球动物群形成与青藏高原隆升之间的三个关键节点——约2000万至1500万年前、约1100万至900万年前、约500万年前。每一个节点，都对应着青藏高原达到新的高度，由此环境剧烈变化、催生新物种并向周边大陆扩散。邓涛表示，正是这三个物种起源高峰，决定了今天全球各大洲哺乳动物区系的主体面貌。其他物种，从鱼类、爬行动物到鸟类，同样能看到类似的扩散轨迹，比如“海德薇”。

用头部争斗的獬豸盘角鹿（原始长颈鹿）

邓涛说，环境选择的驱动力，还体现在长颈鹿身上。早中新世，青藏高原隆升至约3000米，北缘的准噶尔盆地开始干旱化。森林退缩，草场成了稀缺资源。在这片日渐干旱的土地上，出现了早期长颈鹿的祖先——獬豸盘角鹿。它们的脖子还没那么长，但雄性已经学会了用强壮的颈部互相撞击，来争夺一片草场，输掉的一方，也会失去繁衍机会。这个发现颠覆了达尔文和拉马克的经典假说，长颈鹿的脖子不是为了“够高处的树叶”，而是干旱环境下的性选择。

三次扩散事件

如何重建演化史

这些结论如何得出？靠的是“演化树”。邓涛形容，就像做亲子鉴定，过去科学家主要依据形态特征分析，现在还有分子数据。

但几百万年前的化石，绝大多数没有分子数据可用。“演化树的数据里，有很多地方是用问号代替的。”邓涛说，“缺了那么多怎么计算？这有点像破案——没有监控时，你得想别的办法。”

数学家的加入，开始让这些“带问号”的数据表变得可用。而“破案”工具不止于此。

为了证明一种动物适应寒冷环境，团队会综合多方证据：氧同位素反映当时的温度，“牙齿的珐琅质很难被改变，它保留了温度的信号”；植物化石也能佐证，一旦找到阔叶植物化石，就知道当时还没那么冷；孢粉分析判断植被类型，“如果是在冰冻圈里，肯定就没有阔叶树了”。

在寻找化石之前，更大的功夫花在“锁定位点”上。邓涛介绍，踩点先看地质图——1：25万的地质图中，藏着古生物学家能读懂的“书签”。“珠峰的峰顶是奥陶纪的灰岩，里面有海洋无脊椎动物化石，我们绝对不在那里找哺乳动物。”到了哺乳动物可能生活过的盆地，要分析湖盆当年的岸在哪、岛屿在哪、半岛在哪。“陆生哺乳动物肯定是在近岸的地方死亡，最容易埋在那里。”

“但所有的条件都符合，可能还是啥也找不到。”邓涛表示，“平均来说，动物死后形成化石的概率确实是万里挑一。”

札达动物群生态复原（邱衍庆绘）

巧的是，1839年，第一篇关于中国脊椎动物的论文，化石材料就来自青藏高原。

从1839年至今，青藏高原的化石记录已积累了近两百年，而“动物大迁徙”的故事远没有写完，更多的答案还在岩层深处等待被发现。“人首先都有好奇心。”邓涛说，古生物学从最初找煤找矿的实用科学出发，而好奇心把一代又一代人带到荒野，敲开岩层，寻找那些从未见过的物种，补齐生命演化的链条。（记者李牧鸣）