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解码“物种避难所”——云南昭通水塘坝新近纪古生物化石群10年研究回眸

剑齿象骨骼化石出土现场

最早的中华象化石

最早的中华乳齿象化石

《科学通报》刊载古猿头骨化石图

昭通麂新种角化石
据云南日报（陈云芬）：10年研究硕果满枝
水塘坝成为我国南方最晚中新世时期地质、古脊椎动物和古气候研究典型地点
发现并确认最早的中华乳齿象化石，改写了中华乳齿象的起源和迁移史；所出土的貘类下颌骨标本等化石材料证实这里曾是貘类动物的演化中心；发现并确认的似獾泰国水獭新种，是迄今欧亚大陆发现的体型最大、保存最完整的水獭化石之一……昭通市昭阳区太平办事处水塘坝社区新近纪古生物化石群，是云南地质历史时期又一个光芒四射的世界级古生物化石群，自2007年发现以来，经云南省文物考古研究所与国内外相关研究机构的联合采掘研究，这里出土了大量象、貘、犀牛、鹿、河猪等草食类，肉食类，水禽类，啮齿类，鱼类化石，特别是世界上少有的古猿头骨化石，加强了我省晚中新世古猿的发现从1200万年前开始到600万年古猿的多样性和连续性的证据，这一系列发现对我国长期开展的从猿到人过渡时期的“早期人类起源”研究产生了重大影响。目前，昭通水塘坝新近纪古生物化石群初步研究成果已引起国际学术界的多方关注。
“水塘坝新近纪古生物化石群项目自2010年立项以来，在我省研究力量的基础上，通过不断整合国内外权威研究机构的人力资源和经费资源，项目研究取得了非常好的进展：确认了一批新属新种，并已经发表昭通中华乳齿象、似獾泰国水獭、昭通麂、皱皮花椒、云南芡实等动植物新属新种化石。这一系列突破性的研究成果，奠定了水塘坝作为我国南方最晚中新世时期地质、古脊椎动物和古气候研究典型地点的地位。”水塘坝研究项目负责人、省文物考古研究所吉学平研究员介绍，目前，研究团队已发表10多篇具有国际影响的研究论文，大量标本尚在研究之中。
突破不断震惊世界
中华乳齿象、貘类、似獾泰国水獭等突破性成果，对史前动物进化和环境演变研究意义重大
水塘坝研究项目启动至今，创新不断，成果频出。如研究测定了昭通古猿出土剖面的年代为6.0-6.7Ma， 昭通古猿出土层位的年代为6.1-6.2Ma，确定昭通古猿为欧亚大陆最晚绝灭的中新世古猿，为进一步探讨这一动物群的演化和环境演变奠定了基础；如研究确定了昭通古猿生活在温热潮湿的湖沼环境，探讨了欧亚大陆其他地区古猿都灭绝后，昭通盆地作为欧亚大陆中新世古猿最后“避难所”的形成原因和机制等等；如高精度微型CT三维重建对比研究古猿头骨研究表明，昭通古猿总体上属禄丰古猿属的范围，但有一些独特的特征，其研究为进一步探讨昭通古猿的演化趋势奠定了基础；如研究确认了昭通麂新种的存在，确认其出土年代为距今610-590万年；如发现并装架第一具完整的昭通剑齿象化石等。
这些成果中，中华乳齿象化石、貘类下颌骨化石、似獾泰国水獭新种化石的发现及研究进展最为人关注，其在史前动物进化研究中的重要突破和意义令世界震惊。
中华乳齿象是东亚和东南亚地区一种独特的长鼻类化石。之前最早发现于山西的榆社盆地。但由于缺乏更早的化石记录，国际上主流学术观点一直认为，中华乳齿象是由美洲的居维叶象亚科的某一成员进化而来，在上新世时进入东亚，到达中国北方。来自中科院古脊椎动物与古人类研究所的项目成员带头研究了水塘坝新发现的中华乳齿象头骨，把中华乳齿象的化石记录又向前推进了约一百万年，并且把中华乳齿象最早的起源地推向了云南含古猿的晚中新世地层分布区，改写了中华乳齿象的起源和迁移史。
貘类动物起源于北美始新世早期，体型较小，后来发展为美洲和欧亚大陆特有动物。2007年，省文物考古研究所与美国宾夕法尼亚大学研究人员在水塘坝褐煤坑考察时，在地层中发现貘类下颌骨化石，首次确定了该化石群的出土层位，由此引发了一系列大规模发掘和重要发现，包括古象骨架和古猿头骨以及更多保存精美的云南貘标本，使昭通古猿化石点成为发现云南貘化石最丰富的地点。通过对这些珍贵材料的研究，确认了昭通水塘坝等古猿分布区曾是貘类动物的演化中心。
今年1月23日，国际著名学术刊物《Journal of Systematic Palaeontology（系统古生物学）》在线发表了中美法三国科学家共同研究确认发现于昭通水塘坝的600万年前的似獾泰国水獭新种，这是欧亚大陆迄今发现的体型最大、保存最完整的水獭化石之一，为研究这一新种的分类进化史、地理分布和形态功能分析提供了重要信息。
生境研究探索新路
对古植被、古气候的深入研究，揭示了晚中新世昭通古猿成功生存的主要原因
垂直结构的针阔叶混交林蓬勃生长，森林周边是草地植被，以及长有多种水生植物的沼泽环境……项目成员研究揭示的这一植被场景，表明600万年前的昭通盆地气候温暖而湿润，在湿热环境中，昭通古猿得以生存生活下来。
近年来，产自昭通盆地晚中新世的昭通古猿受到了越来越多的关注，研究晚中新世古猿的生境和气候特征，有助于帮助人们了解古猿如何适应晚中新世的气候环境。来自中科院地质与地球物理研究所的项目成员通过研究，发表了关于水塘坝孢粉的论文，分析了古猿生活时期的古植被和古气候。研究结果证实，水塘坝植被与现生环境相比有更大的多样性和更湿热的气候，有利于古猿残存下来。
而采自古猿化石层的果实和种子化石，则进一步丰富了昭通盆地的古植被和古环境。芡实属为睡莲科的单种属，分布于东亚，但其化石记录在东亚却不多。来自中科院昆明植物研究所的项目成员发现并确认了产自昭通盆地晚中新世的芡实新种化石——云南芡实，并推测昭通盆地在晚中新世时具有浅水湖或湿地环境，这也可能是古猿生活的环境特征。这一新发现对研究药用植物的起源和进化史具有重要的意义。同时，从水塘坝化石层筛选出来的小化石中，项目成员新发现一种植物种子化石，定名为皱皮花椒。
此外，来自中科院昆明植物研究所的项目成员发表论文——《昭通古猿的生境、气候和可能的食物来源》，揭示了晚中新世随着全球降温，古猿分布区大幅缩小。其研究结果还表明：当时的昭通盆地具有温暖、湿润的东亚季风气候，降水季节性变化显著。部分植物提供的果实和种子，如山核桃、榛子、菱和芡实，可能是昭通古猿的重要食物来源。气候适宜并能提供食物来源的森林环境，可能是晚中新世昭通古猿成功生存的主要原因。
为什么亚洲中新世古猿600万年后神秘消失，距今近200万年时又以不同的种类的形式出现，而亚洲古猿缺失的时间里非洲却出现了最早的人类？为什么水塘坝一些动物体型巨大？为什么罕见出现大量鸟类化石集中保存……10年的发现与研究只是起点，水塘坝新近纪古生物化石群还有许多未解之谜等待研究，以吉学平为首的水塘坝研究项目组，正朝着新的奋斗目标，再次迈出攻关步伐。