植物化石揭示青藏高原中部4700万年前存在亚热带森林

野外工作（班戈县蒋浪植物群2号层位）

青藏高原中部班戈县中始新世种类丰富的化石植物类群。(A) Lagokarpos tibetensis. (B and 揭示C) legume. (D) Koelreuteria (Sapindaceae). (E) Ceratophyllum (Ceratophyllaceae). (F) Stephania (Menispermaceae). (G) Unknown flower. (H) cf. Colocasia (Araceae). (I) Illigera (Hernandiaceae). (J) legume leaflet. (K) Vitaceae. (L) Asclepiadospermum 5 mm: B, G, I, J, P, Q; 2 mm: E, F, K, L, M.

青藏高原与喜马拉雅山脉形成过程示意图。植物中部A.白垩纪中期，化石冈底斯山和羌塘山脉（唐古拉山脉）就已经形成；B.始新世中期，揭示由于印度板块向北俯冲，青藏前存冈底斯山和羌塘山脉之间存在一个海拔不超过1500米的高原中央谷地，此时的亚热喜马拉雅山脉海拔还很低；C.现今的青藏高原和喜马拉雅山脉。
（神秘的植物中部地球uux.cn报道）据中国科学院西双版纳热带植物园：青藏高原中部是认识青藏高原形成过程的关键地区，长期以来备受地球科学和生命科学领域的化石关注。化石是揭示生物与环境在漫长地质时期协同演化的产物，因而是探讨高原生物多样性演变历史以及高原形成过程的关键证据。中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组、古脊椎动物与古人类研究所共同组织“第二次青藏高原综合科学考察研究”古生物科考队，联合国内外多家科研院所，经过5年的大量野外工作及相关研究，揭示青藏高原中部4700万年前存在亚热带森林。
此次发现的化石点位于地处班戈县海拔4850米的古新统至始新统牛堡组，地处青藏高原中部班公湖-怒江缝合带。科研人员在这套地层的多个层位中发现了大量植物化石，包括叶片、果实、种子、花、地下块茎等，划分为70余个形态类型，这是迄今青藏高原发现的物种最丰富的新生代植物群。通过铀铅法放射性同位素测定，植物群的绝对地质年代为4700万年。
该植物群的不少种类如兔耳果属、椿榆属、金鱼藻属、臭椿属等，均是这些类群在青藏高原乃至亚洲最早的化石记录。一些种类如翼核果族，甚至是该类群目前已知的全球最早化石记录。这些化石类群的发现，表明青藏高原是青藏高原周边地区植物多样性的重要源头之一。
与同时期的植物群比较发现，青藏高原在中始新世与北半球其他地区具有相似的植物区系组成。其中，与美国绿河生物群的物种相似度最高，其次是德国麦瑟尔生物群，如兔耳果属、臭椿属、椿榆属在三个植物群中同时出现，说明青藏高原与北半球的其他地区存在密切的区系交流。目前，仅发现臭椿属可能经由印度次大陆传播到青藏高原。因此，当时青藏高原和印度次大陆之间的区系交流可能受到冈底斯山脉的阻挡。
研究利用气候-叶片多变量分析程序，对化石植物群的古气候定量重建结果表明，中始新世青藏高原中部存在温暖湿润的季风气候，年均温约为19度。研究利用热力学原理重建了植物群的古海拔，表明当时青藏高原中部存在一个海拔不超过1500米的东西向中央谷地，南北两侧分别是冈底斯山和羌塘山脉，这也得到了模型模拟结果的支持。结合古生态组前期发表的棕榈化石证据，中央谷地在经历了2000余万年之后，由于北向挤压和剥蚀填充，到了中新世才逐渐形成现在的高原。
该研究为认识青藏高原主体在形成初期时的生物多样性面貌打开了一扇窗口，也为探讨高原的形成过程提供了重要的古生物学依据。今后研究青藏高原生物多样性演变历史与古环境变化过程，需要考虑青藏高原形成过程的差异性和复杂性。
相关研究成果以A Middle Eocene lowland humid subtropical “Shangri-La” ecosystem in central Tibet为题，发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。版纳植物园古生态研究组研究员苏涛为论文第一作者，苏涛和研究员周浙昆为论文的共同通讯作者。研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究项目、中科院战略性先导科技专项（A类、B类）、国家自然科学基金优秀青年科学基金和国际合作重点项目等的资助。
相关报道：古生物学家发现青藏高原中部远古的“香格里拉”
（神秘的地球uux.cn报道）据中新社（记者 胡远航）：中国科学院西双版纳热带植物园8日发布消息称，由该园、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组成的古生物科考队在青藏高原的高寒腹地班戈盆地发现大量古生物化石。通过对这些化石研究证明：在4700万年前，青藏高原中部存在亚热带森林，堪称远古的“香格里拉”。
该研究成果以《青藏高原中部中始新世湿润低地的亚热带“香格里拉”生态系统》为题，于8日发表在《美国科学院院刊》。
中科院西双版纳热带植物园苏涛研究团队介绍，科考发现的班戈盆地化石植物群有70余个种类，是目前已知的青藏高原新生代物种最为丰富的化石植物群，距今约4700万年。
研究发现，这个植物群中不少种类是该类群在亚洲乃至全球最早的化石记录。大多数最近亲缘类群分布于现在的亚热带、甚至是热带地区，说明青藏高原中部在4700万年前存在繁盛的亚热带森林植被。
此外，这个植物群和北美、欧洲的同时代植物群相似。这表明，青藏高原不仅是亚洲现代植物多样性的重要起源地之一，且在古近纪北半球的植物区系交流中起着重要作用。结合其他已有证据，青藏高原中部的“高山谷地”地貌存在至少2500万年。
基于班戈盆地化石植物群，苏涛研究团队联合国内外多家科研院所，结合模型定量重建当时的古气候和古海拔。结果证明：在4700万年前，青藏高原中部为海拔1500米、东西走向的中央谷地，具有温暖湿润的季风气候，年均气温约19摄氏度，森林茂密，水草丰美，堪称远古的“香格里拉”。
研究人员表示，这一研究为认识青藏高原的生物多样性演化历史和地形地貌协同演化的过程提供全新的证据。
“香格里拉”被世人所知，源自英国作家詹姆斯·希尔顿于1933年发表的著名小说《消失的地平线》，书中描述一个隐藏在青藏高原的山谷，那里有着神奇雪山、茂密森林、碧绿草地和多姿多彩的民族文化，仿若世外桃源。