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广西布兵盆地第四纪哺乳动物牙釉质同位素组成对栖息环境的指示

李大伟  
【摘要】:古生物栖息环境的重建对于我们深入了解古生物的起源、灭绝及其行为有着重要作用。第四纪时期古气候冷暖交替变化频繁,对古生物栖息环境及古生物生存造成了显著影响,因此重建古栖息环境对于我们了解古生物演化有非常重要的意义。第四纪时期,中国南方洞穴古生物物种从出现、到广泛分布、再至灭绝,都与其栖息环境息息相关,例如巨猿、猩猩、小种大熊猫、直立人等。学者对这些物种的形态学研究已逐步深入,但对其栖息环境及起源、灭绝的环境驱动力等研究却较少。在之前研究中,学者利用洞穴沉积物、粘土矿物、孢粉及分子化合物等指标重建古生物栖息环境,取得了较好的研究成果。但是,由于上述指标都是和古生物间接相连的环境指标,缺乏与古生物本体的直接联系,且涉及时间尺度较大,而哺乳动物牙釉质同位素分析直接从化石牙齿取样,可以更加直观并精确地复原当时的环境。布兵盆地地处广西壮族自治区百色市田东县,经过多年考古调查和科研工作,已发现第四纪时期不同阶段的古生物化石,且年代序列完整,已建立中国南方乃至东南亚地区古生物演化和迁徙一个重要标尺。早期布兵盆地的科学研究建立在古生物化石形态学和考古遗址年代学基础上,在古人类演化和哺乳动物演化等方面取得了重要研究成果。但是其栖息环境背景研究较为薄弱,限制了研究的深入。本文以哺乳动物牙釉质同位素分析为基础,结合古生物学、年代学、考古学等多学科研究手段,对布兵盆地不同时期古生物地点进行古环境重建,讨论古环境变化与生物演化关系,特别是栖息环境发生激烈变化(例如极端气候)对古生物演化节点的影响。主要结论如下:一、哺乳动物牙釉质同位素重建布兵盆地第四纪古环境,显示在低纬度地区的广西,古栖息环境明显受到气候波动影响,出现了草原、森林、茂密森林等不同程度环境的变化。二、哺乳动物群重建古栖息环境结果与牙釉质同位素重建结果基本一致,表明哺乳动物牙釉质同位素重建古栖息环境的科学性和重要意义。三、牙釉质同位素结果显示,布兵盆地早更新世巨猿动物群在生存时期经历过两种不同栖息环境,这丰富了我们对巨猿栖息环境的认识。四、牙釉质同位素结果暗示,在东亚地区,晚更新世早期智人生活环境较为温和,适合古人类生存发展,这有力地反驳了关于距今5~10万年东亚地区气候寒冷,所以并未出现早期智人的理论。五、中山遗址多学科(牙釉质同位素、哺乳动物群、年代学等)研究表明,在低纬度地区广西,古栖息环境依然受到极端气候事件(YD事件)影响,同时,古人类对栖息环境突变快速响应,调整自身生存方式以应对栖息环境的变化。六、在布兵盆地不同时期考古遗址古环境重建基础上,我们认为,布兵盆地在更新世时期,古栖息环境变化是推动古生物演化的一个重要动力。


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