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早中新世木拉盆地云杉球果化石揭示横断山脉生物地理演化史
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:Review of Palaeobotany and Palynology 1.7
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本研究针对横断山脉地区云杉属(Picea)演化历史证据匮乏的问题,通过分析早中新世木拉盆地三维保存的球果化石(Picea sp. cf. P. asperata),结合气候因子模型(AUC=0.92),首次证实该属在横断山脉的祖先类群可追溯至早中新世,较分子钟推测的上新世分歧时间提前约2000万年,为东亚高山植物区系演化提供了关键古生物证据。
横断山脉作为东亚生物多样性热点区域,其云杉属植物现存11种(含6个特有种),但化石记录极度稀缺,此前仅发现渐新世叶片和上新世针叶化石。这种"分子钟预测与化石证据不匹配"的困境,严重制约了对该地区高山植物演化历史的认知。中国科学院西双版纳热带植物园等机构的研究团队在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表的研究,通过早中新世木拉盆地(29.57°N, 3700 m a.s.l.)的球果化石,揭开了横断山脉云杉演化的关键篇章。
研究团队采用多学科交叉方法:1)形态分类学分析化石球果的鳞片形状(broadly obovate)、苞片结构(triangular-spathulate)等14项特征;2)MaxEnt模型筛选8个关键气候因子(如最干月降水Bio14、年均温Bio1);3)古植被重建结合区域地层学数据(长台组早中新世沉积)。
【系统古生物学】
LTML-005等标本显示:球果呈长椭圆形(oblong),种鳞具双裂顶端(bifid apices)和纵向条纹(longitudinal striations),与现代川西云杉(P. asperata)形态相似但保留原始特征,被定为Picea sp. (cf. P. asperata)。
【形态学比较】
通过17个现生种对比发现:1)鳞片长宽比(1.5:1)介于P. likiangensis与P. wilsonii之间;2)苞片外露程度(1/3)接近P. brachytyla,支持其作为横断山脉云杉祖先类型的地位。
【气候驱动分析】
模型显示:1)关键限制因子为最干月降水(贡献率28.7%)和年均温(19.3%);2)早中新世木拉盆地气候较现今更温暖湿润(年均温高3-5°C),适宜亚高山针叶林发育。
【生物地理学意义】
研究颠覆了分子系统学(Ran et al., 2015)关于横断山脉云杉上新世才分异的假说,将时间节点前推至早中新世(约23 Ma)。结合化石证据链(白垩纪加拿大→始新世白令陆桥→中新世东亚),提出横断山脉在冰期间歇期充当云杉"避难所"的假说。该成果为理解东亚-北美植物间断分布格局形成机制提供了新视角,同时揭示早中新世全球变暖事件(Miocene Climatic Optimum)对高山植被的塑造作用。
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