《科学通报》
开博时间：2019-09-06 16:50:00《科学通报》是主要报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性、高水平和重要意义的研究成果。报道及时快速，文章可读性强，力求在比较宽泛的学术领域产生深刻影响。
青藏高原是演化论研究的实验室
2020-11-26 12:39:00背景
青藏高原是一个十分特殊的地区。它是当今世界上最高、最辽阔的高原，面积约250万平方千米，平均高度约海拔4500米。同时，又是世界除南、北极外的第三大“冰窖”，对现今的全球气候变化有着巨大的影响。它也是亚洲的许多大江、大河如长江、黄河、沿横断山脉流向中南半岛的许多河流、印度的恒河、印度河等的发源地，这些江河是东亚和南亚超过世界40%人口的生命线。因此，青藏高原的地质变迁和生命演化长期以来理所当然地受到了各国科学家的关注。《科学通报》2016年第9期发表中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张弥曼院士等撰写的“青藏高原的新生代鱼化石及其古环境意义”，为您进一步提供青藏高原生物演化和高原隆升的信息。
2002年张弥曼院士在青海瑙格，野外工作照。从左到右：中科院古脊椎研究所原所长邱铸鼎、张弥曼、甘肃省博物馆研究员颉光普、洛杉矶自然史博物馆馆员王晓鸣
新生代期间印度-亚洲板块碰撞引起青藏高原快速隆升， 将青藏高原转变为与其周边较低地域相隔离的“生态岛”。伴随着栖息地被迅速抬升到更高地区的鱼类， 积累了适应环境变化的基因和形态特征， 演变为新物种。 一如加拉帕戈斯群岛之于达尔文， 青藏高原同样为我们提供了一个研究“演化进行时”的巨大实验室。此外，由于内陆鱼类局限于内陆水域，其化石亦通常在原地埋藏，而且鱼类的分布严格受水系格局的限制，而水系格局又受地质事件的制约， 其系统演化与隆升并进尤为明显。因此鱼化石研究可揭示诸如古气候、古水系格局、古高度等古环境方面的因素，进而协助重建高原隆升的历史。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和洛杉矶自然史博物馆的古哺乳动物学家自1998年起即循步林的足迹到柴达木盆地寻找哺乳动物化石。出乎意料的是，发现了非常丰富的鱼类化石。其中包括裂腹鱼亚科内罕见的全身长有粗骨头的伍氏献文鱼(Hsianwenia wui)，它曾生活在含钙极高的特殊盐度的水域中，见证了柴达木盆地的干旱化过程。青藏高原新生代鱼化石的研究显示， 有些现在已经相当高的地点，在渐新世、中新世和上新世时仍分别处于很低的地位，而另几个地点在上新世时就已经和现在高度大致相当。推算出， 从晚上新世到现代东昆仑的抬升幅度不会超过1000米。这与目前氧、碳同位素的研究结果(即东昆仑同期曾抬升了2700±1600米)很不相同，但我们认为化石证据或更可信些。
目前西藏已发现的新生代鱼类化石非常丰富，保存精良。西藏广大地区的许多新生代河、湖相沉积尚人迹未至，更未经研究， 其中一定不乏很有研究前景的鱼类化石。我们现在虽只在为数不多的(十几个)地点发现了鱼类化石，但这些鱼化石已经不同程度地对当时当地的古高度提出了比较可靠的建议。通过更广阔地区新生代更多鱼类化石的研究，加上确切的时代以及化石地点现今高度的信息，我们便能对更多地点不同时代的古高度做出比较可靠的估算，同时也能对引起抬升的构造运动的时间和规模做出判断。
自然历史是地球生态系统中岩石圈、生物圈、大气圈和水圈相互作用的历史。因此，要深入了解青藏高原地质变迁史及生物演化史，必须进行多学科的综合研究。目前对青藏高原鱼类分子生物学方面的工作，仅偏重于系统学和生物地理学， 而尚未涉及基因学及物种形成方面。若是这方面的工作也能开展起来， 我们能够得到更多裂腹鱼亚科鱼类基因型变化的信息，相应的表型的变化也能得到彰显。随着生物学方面工作的更加深入，对于地质学研究的贡献也会更加准确和有效。另一方面，随着更多的鱼化石的发现，倘若我们能找到对环境(尤其是古高度)指示性更强的化石，我们便能对青藏高原隆起的历史(尤其是阶梯式抬升的各阶段的时间和过程)有更为清晰的了解。
文/张弥曼
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