黃健

青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極，是中國(guó)重要的生態(tài)安全屏障。同時(shí)它作為地球上最獨(dú)特的地質(zhì)、地理、資源、生態(tài)單元，也是開展地球與生命演化研究的天然實(shí)驗(yàn)室。多年來，由中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園、古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等單位的古生物學(xué)家組成的古生物科考隊(duì)在這里進(jìn)行了大量的考察，發(fā)現(xiàn)了一大批動(dòng)植物化石。通過不斷研究，高原遠(yuǎn)古生物多樣性的面紗正在被層層揭開。

在青藏高原最西端的阿里地區(qū)、岡底斯山與喜馬拉雅山之間，有著一片與高原截然不同的風(fēng)景——札達(dá)盆地。這里有雪山腳下綿延百里的土林奇觀，有曾經(jīng)繁榮卻突然消失的神秘古格文明遺址，這里也是我們青藏高原古生物科考隊(duì)的科考前線——除了豐富的動(dòng)物化石以外，近些年來，古植物學(xué)家還在這里發(fā)現(xiàn)了大量植物化石，為這里的古環(huán)境面貌描繪出一幅立體的圖景。

地質(zhì)變遷造就獨(dú)特景觀

從拉薩一路向西，翻越岡底斯山脈之后，便能看到喜馬拉雅山皚皚的白雪之下，出現(xiàn)的一個(gè)廣闊盆地。盆地的土地并不平整，像是森林中的一棵棵大樹一樣，矗立著座座土山。這種景觀，被稱為土林。

即便是在盛夏時(shí)節(jié)，山上也是一片枯黃，看不到生命的跡象。在土林之間，蜿蜒流淌著象泉河，它最終流入印度河，匯入印度洋。令人驚喜的是，河兩岸樹木郁郁蔥蔥，一派“荒漠綠洲”的景象，與荒蕪的土山形成了鮮明的對(duì)比。

土林地貌，是由水造就的。在數(shù)百萬(wàn)年前的中新世，札達(dá)盆地曾是一個(gè)封閉的盆地，四周的降水只進(jìn)不出，形成了煙波浩渺的古湖泊。河流沖刷而來的泥沙，攜帶著各種生物遺體，經(jīng)年累月地堆積在湖底，在壓力的作用下，逐漸形成了化石。

上新世時(shí)期，板塊運(yùn)動(dòng)使得盆地的西南側(cè)出現(xiàn)缺口，形成了古象泉河。盆地中的湖泊逐漸外流、干涸，湖底的沉積物暴露到空氣中來。

札達(dá)盆地的水汽主要來自西南方的印度洋，受到季風(fēng)影響，全年降水集中在夏季。水流對(duì)沉積物形成強(qiáng)烈的沖蝕，成千上萬(wàn)年的累積，最終切割出這一“千溝萬(wàn)壑”的地貌，造就了這些落差幾十到數(shù)百米的林立土山。

那些曾深深埋藏在地下的動(dòng)植物化石，在水流沖刷下暴露出來，最終被人們所發(fā)現(xiàn)。

動(dòng)物的訓(xùn)練場(chǎng)

尋找哺乳動(dòng)物的化石就像尋寶一樣，在破碎的土山表面，經(jīng)常有些化石隱隱約約露出地面，只有眼尖的科考隊(duì)員才能發(fā)現(xiàn)它們。這些暴露在外的化石歷經(jīng)日曬雨淋，非常脆弱，需要迅速處理?？瓶缄?duì)員發(fā)現(xiàn)后，都會(huì)先用毛刷輕輕拂去塵土，在開裂的地方滴入膠水防止散開，再用小鏟子把包圍在化石四周的土層慢慢清理掉。完全清理出來后，古動(dòng)物學(xué)家會(huì)進(jìn)行初步的鑒定。隨后在化石周圍立起紙板，倒入生石膏與水，將骨骼包裹起來，防止它在運(yùn)輸?shù)倪^程中破碎損壞。

在過去的幾十年間，古動(dòng)物學(xué)家在這里發(fā)現(xiàn)了豐富的哺乳動(dòng)物化石，如羚羊、原羊、長(zhǎng)頸鹿等食草動(dòng)物，還有豹、鬣狗、狐等食肉動(dòng)物。這種動(dòng)物組成與現(xiàn)在的非洲尤其相似，表明了這里與舊世界動(dòng)物區(qū)系的緊密聯(lián)系。

不同的是，由于青藏高原的逐漸隆升，溫度下降。這里在中新世晚期出現(xiàn)了一大批適應(yīng)寒冷氣候的動(dòng)物，如披毛犀、猛犸象、雪豹、北極狐等。在隨之而來的第四紀(jì)冰期中，這些寒冷適應(yīng)性動(dòng)物獲得了優(yōu)勢(shì)地位，隨后擴(kuò)散到北極地區(qū)，由此成為北半球現(xiàn)代動(dòng)物地理區(qū)系和多樣性的基礎(chǔ)。動(dòng)畫電影《冰河世紀(jì)》中的那些角色，它們的祖先就很有可能來自青藏高原。

湖邊的灌木叢

在古湖泊的北部，降雨較少，更容易找到保存完整的植物化石。在一條近乎干涸的河流旁有一片坍塌的河岸，散落的石頭上有星星點(diǎn)點(diǎn)的斑駁，在放大鏡下才發(fā)現(xiàn)它們其實(shí)是非常小的葉片。隊(duì)員們?cè)谶@里采集了大量葉片的化石，將它們帶回實(shí)驗(yàn)室里研究。

古植物學(xué)家用超景深顯微鏡拍攝了這些葉片化石的高清照片，這樣才能更仔細(xì)地觀察它們的葉脈結(jié)構(gòu)——這是鑒定植物葉片的最主要方式。在確定植物的科屬后，還會(huì)將它們與現(xiàn)代植物作對(duì)比，找出與化石最相近的種類，以了解它們的生理結(jié)構(gòu)和生活環(huán)境。

這片細(xì)長(zhǎng)的、革質(zhì)的葉片，是胡頹子科的落葉灌木或小喬木沙棘。它們總是生長(zhǎng)在離水源不遠(yuǎn)的地方，是形成干旱區(qū)“綠洲”的骨干力量，可以為各種動(dòng)物提供隱蔽的場(chǎng)所。在秋季，樹枝上會(huì)掛滿橙紅色的多汁果實(shí)，其中含有豐富的維生素C。

而這片由3枚小葉構(gòu)成的葉片十分獨(dú)特，是薔薇科的落葉灌木金露梅，是青藏高原上分布較為廣泛的灌木。它的葉片為許多食草動(dòng)物提供了口糧。每到夏季，滿枝的黃色小花，讓它成為高原上一道亮麗的風(fēng)景線。

這枚葉片上的三條葉脈是鑒別薔薇科繡線菊的重要特征，和金露梅一樣，它也為食草動(dòng)物所喜愛。它的花是白色的小花，但常常形成聚集的花序，像掛滿了一朵朵“繡球”，遠(yuǎn)看也十分壯觀。

這些二級(jí)脈明顯，有著芒狀葉尖的是豆科的錦雞兒。它葉片很小，枝條上卻長(zhǎng)滿了尖尖的刺，這種多刺植物的出現(xiàn)，也表明了這個(gè)地區(qū)在逐漸干旱化。由于植物生產(chǎn)的物質(zhì)只剛好養(yǎng)活自己，不歡迎動(dòng)物來取食。只有通過各種防御性的武器，才能使覬覦它的動(dòng)物知難而退。然而，錦雞兒也有美麗的一面，夏季，它會(huì)盛開滿枝的黃花，招徠各種昆蟲為它傳粉。

這片小葉則是薔薇科栒子屬植物的特征，它們經(jīng)常貼地生長(zhǎng)形成“墊狀”的形態(tài)。葉片是厚厚的革質(zhì)，背面布滿柔毛。這些生活習(xí)性都是為了抵御高原上的刺骨狂風(fēng)，同時(shí)減少水分的蒸發(fā)。它結(jié)出的紅色果實(shí)為鳥類和小型動(dòng)物提供了食物。

這片葉片里，我們可以觀察到很多點(diǎn)狀的“油細(xì)胞”，這是杜鵑花屬某些植物的特征。杜鵑花科植物是溫帶和北極地區(qū)的明星。札達(dá)盆地的這種杜鵑也是低矮的落葉種類，它們可能生長(zhǎng)在干旱的山坡上，具有厚實(shí)的葉片，對(duì)抵御寒冷有一定作用。它們經(jīng)常成片生長(zhǎng)，像是給大地鋪上了一層“地毯”。

通過研究，札達(dá)盆地上新世時(shí)的植被特征慢慢浮現(xiàn)在我們的眼前。彼時(shí)的盆地，并不像現(xiàn)在被大片荒漠所覆蓋，而是一派生機(jī)盎然的景象。這里的湖泊煙波浩渺，圍繞著湖水生長(zhǎng)著大片以沙棘、金露梅、錦雞兒、繡線菊等落葉木本植物構(gòu)成的矮樹林和灌木叢，與草地互相交錯(cuò)。高原灌叢有的開闊，有的郁閉，為各種動(dòng)物提供了庇護(hù)所和食物。

土林記錄氣候變遷

札達(dá)盆地中的植物每年都會(huì)產(chǎn)生大量花粉，散落在湖水之中。一層層的沉積物就像一頁(yè)頁(yè)書一樣連續(xù)記錄著幾百萬(wàn)年來植被發(fā)生的變化。孢粉學(xué)家通過地層對(duì)比、古地磁等方式測(cè)定沉積物的年齡，再逐層進(jìn)行取樣，提取其中的植物孢粉進(jìn)行鑒定分析，可以了解這里的植被面貌在時(shí)間維度上的變化。

研究發(fā)現(xiàn)，幾百萬(wàn)年來，札達(dá)盆地中的植被經(jīng)歷了從闊葉林到針葉林、灌木叢、草地再到荒漠的變化。這種變化主要是由降水量的不斷下降造成的，其根本原因是由于喜馬拉雅山脈在新生代的不斷隆升，像一面逐漸砌起的高墻，擋住了來自海洋的水汽。水汽需要翻山越嶺才能進(jìn)入札達(dá)盆地，在這個(gè)過程中，它們被迫冷凝成云，再化為降水。最終，暖濕氣流進(jìn)入盆地時(shí)已變成干燥氣流。這種由高山兩側(cè)降水不均衡的現(xiàn)象又叫“雨影效應(yīng)”。

現(xiàn)在札達(dá)盆地不同于青藏高原的異域風(fēng)光，其實(shí)是高原西部干旱化的結(jié)果。在這里，再也沒有那幅“風(fēng)吹草低見牛羊”的景象，茫?；哪?，野生大型哺乳動(dòng)物的身影已經(jīng)消失殆盡，只有少數(shù)蜥蜴和嚙齒類動(dòng)物在這里頑強(qiáng)地存活，只有林立的荒蕪?fù)辽剑谠V說著滄海桑田的故事。

在廣闊的青藏高原中，札達(dá)盆地只是很小的一部分。它較為年輕，保存了高原隆升后期的生物群面貌。而古生物科考隊(duì)，正在高原中更偏僻、更荒涼的地方探尋著。目前，他們又發(fā)現(xiàn)了多處新的、時(shí)代更古老的化石產(chǎn)地。相信在不久的將來，整個(gè)高原隆升與生物多樣性變化的圖景，將會(huì)逐漸展示在世人的面前。