这块“小草化石”藏着青藏高原的秘密

2400万年前的青藏高原有多高？它的生态环境什么样？

最近，中国科学院植物研究所王宇飞团队与古脊椎动物与古人类研究所邓涛团队、地球环境研究所刘晓东团队合作，借助一块“长着小草的化石”，揭开了青藏高原中部2400万年间“长高”的秘密。

在采访中，王宇飞研究员说，这块“珍宝”般的化石有着难解的“身世之谜”。

2009年，中科院古脊椎所邓涛团队在青藏高原进行科学考察，在采集动物化石时，常伴有植物化石。这些可能与植物相关的化石，被分批分次地送到了王宇飞手中。

在众多化石中，一块采自青藏高原中部伦坡拉盆地（现西藏那曲市域内）、带有脉络清晰的扇形轮廓印痕的化石引起了王宇飞的注意。“在鉴定这块化石时，起初是有不同认识的，有人认为印痕是昆虫翅膀，我感觉其中有二歧分支的脉络，结构和质地都像植物而非动物。”王宇飞说。

是“虫”还是“叶”？长达十余年的漫长追寻和探索开始了。

排除与证伪是工作的第一步。王宇飞第一时间将化石照片发给了古昆虫学专家、首都师范大学教授任东，得到“肯定不是昆虫翅膀，建议在植物圈里找”的回复。之后，借着出访印度的机会，他又把化石拿给印度的古植物学家们看，将可能的植物范围进一步缩小到蕨类植物。印度同行认为可能与“铁线蕨属”相近。

之后，王宇飞找到蕨类植物分类学家、中科院植物所研究员张宪春，张宪春一下认出这就是苹属植物的化石。在查阅大量相关资料的基础上，对化石的生物特征描述和分类定位研究终于完成。

在中科院植物研究所中国古植物馆，这块苹属化石露出“真容”：半个巴掌大的灰白色化石上，一片和指甲盖差不多大小的扇形痕迹清晰可见。

“这个痕迹就是苹属植物4个叶片中的一片，可以看到它独特的脉络。”王宇飞解释，苹属植物是一种生长在河、湖岸浅水区或近岸湿地的、株高不超过30厘米的小草本。

王宇飞介绍，2400万年前，伦坡拉盆地还是一片古湖，“这棵小草当时就生长在平静的湖边，后被泥沙掩埋、慢慢沉积在地下，化石才会保存得如此完好、纤毫毕现。”

一株“小草”，怎能量出青藏高原的“身高”？

其实早在20世纪70年代，我国著名植物学家和古植物学家徐仁院士，就曾通过对希夏邦马峰地区一块高山栎化石的古今对比研究，提出了该地区近几百万年间出现快速抬升的观点，并開创了我国利用植物化石研究青藏高原抬升历史的先河。

“因为有先例，弄清这块化石究竟是什么后，我们马上想到了它可以用来测量海拔。”参与此项研究的中科院植物所博士谢淦说。

而和其他植物化石相比，苹属化石有着独特的优势。“与分布广泛的高大树木不同，苹属植物就生活在古湖边。”王宇飞说，它的海拔可视同古湖平面的海拔，因此避免了之前一些研究中，无法明确通过植物化石估测的海拔对标的究竟是青藏高原古垂直山体哪个位置的问题。

通过查阅资料、分析化石同层的花粉组合数据等，研究团队一步步确定了古湖海拔的上下限，也终于解开了青藏高原中部“身高”的秘密。研究发现，青藏高原中部在2400万年间“长高”了约1000～1700米。

“这个研究可谓‘十年磨一剑。”王宇飞说，对青藏高原中部2400万年前高程和景观的重建，为认识和理解青藏高原抬升动态过程提供了坚实可靠的生物学实证。