冰封的歷史，那片綠色的南極洲！

「氣候酷寒，冰封千裡」！

這是我們提到南極洲的第一印象。

南極洲（圖源@NASA）

南極洲（圖源@AUSTRALIA'S SCIENCE CHANNEL）

南極洲（圖源@GETTY/ MARK J THOMAS）

然而，在幾十億年的

地球演化史中，

這塊神奇的南方大陸，

並不是一直覆蓋著冰雪和企鵝的。

那裡曾經到處都是森林、鮮花

和各種各樣的動物，

與今天的氣候完全不同！

那麼，綠色的南極洲是什麼樣？

又如何演化成今天的模樣？

讓我們來一場

美妙的時空之旅吧！

01

大約在5.5億至1.8億年前，

南極洲是岡瓦納超大陸的一部分。

它與南美洲、澳大利亞、

非洲、阿拉伯半島和

印度次大陸相連。

4.2億年前岡瓦納超大陸（圖源@Fama Clamosa）

大陸分裂開始於侏羅紀時期。

約在1.8億年前，南極洲開始

向地球南部底端移動。

2-1.5億年前岡瓦納超大陸（圖源@Lennart Kudling）

在南極洲東部威爾克斯地

海床下大約1英裡處，

科學家們發現了

含有植物花粉的化石，

這些植物只在今天的

熱帶環境中繁茂生長。

熱帶植物無法在

寒冷的氣候中生長，

因此科學家們根據

在冰蓋下發現的這些化石記錄，

認為這塊冰封的大陸曾經

是一個非常炎熱的地方，

氣候如同今日赤道附近的熱帶氣候。

過去人們認為南極洲在

始新世(大約5600萬年前)之前

首次達到了高溫。

但經過研究，古生物學家

發現了更多的植物化石，

它們可以追溯到大約

4.19億-3.58億年前的泥盆紀。

南極洲植物化石（圖源@Woudloper）

在大約在1億年前，

一次尤其巨大而持久的

熱浪席捲了地球，科學家稱之為

— Paleocene-Eocene

Thermal Maximum

（古新世—始新世極暖時期）。

在此期間，全球平均氣溫的

上升導致了植被的變化。

南極洲遍布各種各樣的植物，

甚至出現了棕櫚樹，

以及今天熱帶猴麵包樹的近親。

棕櫚科植物

大陸的氣候變得靈活多變，

始新世時期的南極洲擁有著

各種各樣的生態系統。

在高海拔地區和

更遠的內陸地區，人們還發現了

溫帶雨林中的幾種植物，

其中之一就是南山毛櫸科。

南山毛櫸科（圖源@Diucón ）

在南極洲大陸上發現的化石

保存了植物群的生物學和化學性質，

幫助研究人員更完整的

了解了一些植物的形成與演化，

並如何在大滅絕中倖存下來。

南極洲植物化石（圖源@文獻[1]）

然而，曾經繁茂植被

並不是冰封大陸唯一存在的秘密。

（圖源@NASA）

02

在南極半島格雷厄姆地

(Graham Land)以北的西摩島

（Seymour Island）上，

科學家們發現了一種

蜣螂產卵的獨特結構

——卵球（球狀糞便）。

這意味著一定存在某些

進食並產生糞便的動物。

後來，科學家們發現了一些

遺骸和孤立的牙齒，

證明了有幾種哺乳動物

生活在這個地區。

它們中的一些屬於

同一種古代有袋動物，

如同現代的智魯負鼠一樣

（一種原產於南美洲的

小型有袋哺乳類）。

智魯負鼠（圖源@José Luis Bartheld）

另一種被發現的有袋類動物是

Antarctodolop（已滅絕動物）。

這是第一個有記錄的化石，

發現於1984年，一些人將其

描述為一種類似負鼠的生物。

Antarctodolop（圖源@Bright side）

之後科學家們又發現了一塊腳趾骨，

這使他們相信一群名為

Xenarthra（貧齒總目）的哺乳動物

也曾生活在這片大陸上。

這個動物家族就包括了

我們今天所見的樹懶。

貧齒總目（圖源@Megatherum DB）

在南極洲還發現了一種被稱為

Notiolofos的有蹄類哺乳動物，

這些生物以小樹枝和樹苗為食。

科學家通過分析這種動物

相對較小的牙齒來研究它們的飲食。

Notiolofos（圖源@CRC）

而當科學家進一步

研究這些化石時，

他們發現有兩種Notiolofos存在

—— Notiolofos Arquinotiensis

和 Notiolofos Regueroi。

前者重不到510磅，

後者僅有130磅。

（圖源@Bright side）

另一種始新世早期從南美洲

進入南極洲西部的

有蹄生物是Antarctodon

（一種現已滅絕的閃獸目動物）。

這個家族中其他哺乳動物的

完整骨骼顯示，它們與貘很相似。

Antarctodo（圖源@Zimices ）

其中一些物種還有鋒利的犬齒。

它們可以吃堅果和軟植物。

據推測，其中一些可能是

半水生動物，比如水獺和海狸。

水獺

南極洲的化石記錄不像

其他大陸那樣完整，

大量發現的骨頭不是

支離破碎就是孤立的。但仍有可能，

一些尚未被發現的化石

被完好地保存在冰川下面。

南極洲化石（圖源@University of Queensland）

這些生物在始新世時期的存在表明，

南極洲是陸地哺乳動物的

一個很好的棲息地。

那麼，這樣一個綠色的生物天堂

是如何變成現在冰冷、

嚴酷的環境的呢?

（圖源@sky news）

03

由於生物的共存發展，

一些變化開始慢慢發生。

科學家認為約5600萬年前，

南美洲開始分離。

1600萬年後，澳大利亞和

南極洲在海洋中開始漂移。

而在3600萬到2300萬年前，

德雷克海峽（drake passage）出現。

證明了大陸漂移是逐漸發生的。

南極洲是澳大利亞和

南美洲之間的大陸橋。

當它從南美洲和後來從澳大利亞

分裂出來時，它開始向南移動。

（圖源@Bright side）

這就為南大洋中出現的

一種叫做南極繞極流

（Antarctic Circumpolar Current，ACC）

的新力量騰出了空間。

ACC順時針方向流動，

被認為是當今世界上最強大的洋流，

每秒攜帶58億到64億立方英尺的水。

南極繞極流（圖源@Caltech）

由於沒有陸地阻擋洋流，

洋流的流動方式阻止了

暖流到達南極洲，

還將海洋海底的冷水帶到海面。

這導致了這片孤立大陸的溫度下降。

大約在5500萬年前，

地球大氣中的二氧化碳含量

超過百萬分之1000。

在此期間，地球上的高溫融化了

所有的冰帽，這導致海平面

比現在高出200英尺。

而在始新世末期和

漸新世初期，全球開始降溫，

北極和南極的地區氣溫

都逐漸下降。地球大氣中的

二氧化碳含量也顯著降低。

如此不可預測的

二氧化碳波動是怎麼產生的？

一些科學家認為，某些時期

構造板塊的運動觸發了

富含碳酸鹽的巖石和其他遺骸

釋放二氧化碳，導致了

空氣升溫，冰蓋融化。

而之後二氧化碳通過

自然過程被吸收，

引起了全球變冷效應。

南極洲的冰川從

3650萬年前開始形成，

它們逐漸蔓延整個大陸，

植被開始消失。

根據對該地區

植物樣本的化石研究，

科學家發現自

5800萬年前的古新世末期到

4000萬年前的始新世中期，

植物多樣性下降了47%。

熱帶植物逐漸被

溫帶森林取代，直至全部消失。

如今的南極洲一片荒蕪，

整個大陸只有2%的地方

無長年冰雪覆蓋，

動植物能夠生存。

然而它依舊有著迷人的魅力。

（圖源@REUTERS/PAULINE ASKIN）

絢麗的極光，可愛的企鵝、

豐富的礦產資源.....

南極洲依舊是地球上

最神秘而又美麗的寶藏之一！

南極極光（圖源@Timestorm Films）

參考資料：

[1] Bomfleur B , Pott C , Kerp H . Plant assemblages from the Shafer Peak Formation (Lower Jurassic), north Victoria Land, Transantarctic Mountains[J]. Antarctic Science, 2011, 23(02):188-208.

[2] Smith N D , Pol D . Anatomy of a basal sauropodomorph dinosaur from the Early Jurassic Hanson Formation of Antarctica[J]. Acta Palaeontologica Polonica, 2009.

[3] Bornemann A , Norris R D , Friedrich O , et al. Isotopic Evidence for Glaciation During the Cretaceous Supergreenhouse[J]. Science, 2008, 319(5860):p.189-192.

Bright side、NASA、、YouTube、維基百科、CRC、百度百科等

轉載至：桔燈勘探