山西
近日
中國科學院西雙版納熱帶植物園
古生態研究組
聯合云南大學、成都理工大學
等多家單位的研究團隊
在紅河哈尼族彝族自治州
建水縣面甸盆地發現了
晚始新世至早漸新世的
北美紅杉葉片化石
這一發現
為揭示北美紅杉屬植物的起源
擴散及其最終“退守”美國西海岸
的演化歷程
提供了關鍵化石證據
葉片化石與現生北美紅杉葉片 圖源：Journal of Palaeogeography網站
北美紅杉屬作為柏科植物類群
其現存物種僅分布于美國西海岸狹窄區域
而地質歷史時期曾廣泛遍布北半球
這種分布格局的形成背后
隱藏著怎樣的氣候變遷與物種擴散密碼？
它們為何會從
“遍布全球”走向“偏居一隅”？
云南的這批化石
成為破解這一謎題的重要拼圖
研究團隊在云南建水福運煤礦的河湖相沉積地層中，采集到了保存完好的北美紅杉屬葉片化石。通過精細的形態學觀察與角質層分析，發現這些化石具有互生葉序、下延扭曲的葉基、直的表皮細胞壁以及被四個副衛細胞包圍的氣孔等特征，與現生北美紅杉及云南文山發現的馬關紅杉形態高度相似，最終將其鑒定為馬關紅杉。這一發現不僅豐富了東亞地區北美紅杉化石的記錄，也為確定該物種在始新世晚期至漸新世早期的分布范圍提供了直接證據。
為重建北美紅杉的歷史分布動態，研究團隊以現生北美紅杉為參照，結合全球各地的北美紅杉化石記錄與不同地質時期的古氣候數據，利用MaxEnt模型模擬了古新世至上新世北美紅杉的潛在適宜分布區。結果顯示，北美紅杉偏好溫暖濕潤的氣候條件，隨著始新世至上新世全球氣溫逐漸下降，其分布區持續向南遷移，棲息地不斷向低緯度收縮。
基于化石證據與模型模擬結果，研究團隊還原了北美紅杉的起源與擴散路徑：北美紅杉可能起源于早白堊世的東亞，隨后通過白令陸橋擴散至北美；古新世時期擴展到格陵蘭和斯瓦爾巴群島；始新世紀由北大西洋陸橋抵達西歐；漸新世已廣泛分布于歐洲并延伸至西伯利亞；中新世從東亞進一步擴散至地中海地區和泰國北部。第四紀冰期的到來導致北美紅杉在歐亞大陸和北美大部分地區消失，僅在美國西海岸保留了殘存種群。
古新世至上新世北美紅杉的潛在適宜分布區及化石分布圖 圖源：Journal of Palaeogeography網站
對于北美紅杉在中國西南地區的消失原因，研究指出，東亞季風的強化與北美紅杉的形態保守性是關鍵因素。云南地區自早漸新世后季風氣候逐漸增強，形成了明顯的干濕季，冬季降水稀少的環境難以滿足北美紅杉生長所需的穩定水分條件。而北美紅杉在漫長地質歷史中形態變化極小，未能演化出適應干旱環境的特征，最終導致其在該區域滅絕。
知道多一點
晚始新世：距今約3650萬年至3400萬年。
早漸新世：距今約3400萬年至2840萬年。
晚始新世到早漸新世整體跨度為距今約3650萬年至2840萬年之間。這個時間段標志著地球氣候從始新世的溫暖濕潤向漸新世的較冷干燥轉變，是新生代重要的氣候轉折期，南極冰蓋在此期間開始顯著發育。
來源：“西雙版納熱帶植物園”微信公眾號
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