揭秘青藏高原的變遷!40年後,科考隊再探地球第三極

2020-08-28 現代快報

現代快報訊(記者 阿里亞)這裡曾是一片茫茫的大海。大約5500萬年前,青藏高原大幅度隆起,深深地影響了曾經生活在青藏高原的動物、植物和微生物。保存在地層中的各類化石,正是見證了這些變化,仿佛是一本神秘的「天書」,等著古生物學家去解讀。

為了閱讀這部「天書」,40年前,中國科學院南京地質古生物研究所的專家們向青藏高原進發。他們沒有電話,風餐露宿,每天行走30公裡,足跡遍布青藏高原全境。40年後,新一代古生物學家們再出發,探秘青藏高原。這次他們有哪些收穫?現代快報記者進行了採訪。

【40年前】

每天行走30公裡,拼湊出早期青藏高原的圖景

相對於南極和北極,人類把青藏高原稱為「第三極」。大約5500萬年前,印度板塊和歐亞板塊發生碰撞,導致了青藏高原的形成。青藏高原的隆升對亞洲乃至全球的環境產生了重要的影響,進而也成為了古生物分類、演化的重要影響因素。

1973年,中科院青藏高原綜合科學考察隊成立,拉開了第一次青藏高原綜合科考的序幕。來自中科院多家研究所的隊員從全國各地集結,乘坐人貨混裝的「解放」牌卡車沿川藏線進藏。沒有電話,缺少物資,風餐露宿,每天行走30公裡……科學家們的足跡遍布青藏高原全境。

「西藏原來誰都說不清,土壤種類有哪些,都有哪些植物,都沒有科學分類。」中國科學院院士、中國科學院地理科學與資源研究所研究員孫鴻烈表示,第一次科考就是填補空白。在平均海拔5000米處,他們找到了古代青藏高原的蛛絲馬跡,拼湊出早期青藏高原的圖景,獲得了數以萬計的第一手科學資料。

「我們把地層看成一本書的話,沒找到東西意味著缺了好多頁。去青藏科考就是為了把書頁都集齊。」南京地質古生物研究所研究員文世宣回憶第一次青藏科考經歷說道。「青藏高原需要不斷探索。」南京地質古生物研究所研究員陳挺恩表示,可以通過古生物化石的發現,推斷出青藏高原隆起導致的生物多樣性。

【40年後】

初次登「第三極」,臉和手都曬脫皮

時隔40年,我國再次啟動青藏高原大科考。此次科考將持續5年至10年,目前仍是進行時。

近日,南京地質古生物研究所早期生命研究團隊與北京大學、成都理工大學的科學家們組成聯合考察隊赴青藏高原柴達木盆地和東崑崙地區,開展生物多樣性綜合科考。今年暑期南古所共有五批第二次青藏高原科考隊伍。其中,有已經回到南京的,有還在西藏科考的,還有月底即將出發的。

「那裡最適合開展野外科考的就是七八月份,六月份和九月份也相對好一些。到了十月份就很冷,開春也比較晚,得等到五月份。所以,大部分科考隊都會選擇暑期去。」南京地質古生物研究所早期生命研究團隊副研究員龐科說,能參與第二次青藏科考,能看到「第三極」的多樣風情,是他的幸運。

龐科介紹,他們的團隊於7月5日至22日,赴青藏高原柴達木盆地和東崑崙地區執行第二次青藏高原綜合科考。這期間,科考隊完成了海拔3200米至3900米梯度上碎屑鋯石樣品、微體化石樣品、地球化學樣品、以及疊層石等標本採集。

△陡坡上採樣。南京地質古生物研究所研究員黃迪穎供圖

科考隊中共有9位南古所專家,他們有的多次深入西藏考察,而龐科則是第一次去。「很乾燥,紫外線很強,還有高原反應。有人曬破了兩層皮,我的臉和手也都曬脫皮了。雖然是夏天,但山脊裡夜裡溫度很低,有時候要穿三件衣服。」

海拔3000多米的高山上,背著10公斤的化石「暴走」

平均海拔3000多米,巖石裸露的荒漠裡,科考隊越過了一座又一座山。「山坡很陡,一個人在前開路,我們其他人就沿著腳印小心翼翼前行。」龐科說,海拔高,喘氣厲害。

△很陡的山坡上,一名科考隊員在前開路,其他人沿著腳印艱難前行

他們到山溝裡5.4億多年前的地層剖面採樣,之後背著滿滿一袋的樣品出來,再徒步走回車跟前。「尤其是疊層石,很重。這次我們採了兩塊疊層石,各10公斤。」龐科向現代快報記者介紹,疊層石是一種肉眼可見的化石,對研究地球早期生命演化、環境變遷、古海洋化學性質及海平面升降都有重要的價值。

△陡坡上採樣

△團隊中的北大老師扛著10公斤的疊層石標本

因為要觀察整體的形態特徵,科考隊需要把整塊的疊層石帶回南京。為了把「大塊頭」的疊層石搬回車上,他們可謂費盡力氣。頂著身體不適,扛著各種儀器,採標本……就這樣,17天內他們共採集了數百件化石,分四五批郵寄回南京。

△一名科考隊員正在搬開擋路石頭

科考隊的一次「陷車」,至今讓龐科記憶深刻。「當時剛下過一場大雨,車輛陷入泥坑,我們就去找牧民借拉車的繩子。」龐科回憶說,「有牧民在放羊,大概1000來頭。牧民讓我們幫忙把羊都趕到河的另一頭,他就借繩子給我們。」於是,沒有經驗的一群人趕羊趕了快一個鐘頭。但是,羊群始終不肯過河。「好在牧民還是把繩子借給了我們,不覺得辛苦,很好玩。」

△調研途中,車輛「陷入」泥坑

△科考隊幫牧民趕羊,以便借拉車繩

未來,將破譯青藏高原5.4億年前的「地層密碼」

科考隊這次帶回來的化石有大用途。在未來較長一段時間內,科學家們會細細研究這些化石,揭開西藏高原未知的「奧秘」。

△科考隊員討論疑難標本

「過了40年,對於青藏高原,我們依然有很多問題弄不明白。」龐科表示,這40年間,高原生態環境已發生了諸多變化。而為這些巨變發生的機制提供解釋、評估影響、提出應對機制,就是第二次科考的最主要任務。

龐科坦言,打開青藏高原隆起最重要的依據就是來自於化石,科學家們在青藏高原上發現了豐富的地層以及藏在這裡的各種各樣的動植物化石。「然而5.4億年前的前寒武紀地層,在青藏高原的化石種類非常少,只有不到10種。」龐科表示,青藏高原對於研究這個時期的古生物學家而言還是尚未探究清楚的地帶。

「我們這次採集的數百件化石,正是為青藏高原距今5.4億年前的地層年齡及其地層對比工作提供了基礎研究資料。」龐科透露,他們的下一步工作,就是研究這些化石。「除了疊層石化石外,其餘都是肉眼不能識別的微小古生物化石,需要藉助顯微鏡或電子顯微鏡觀察、研究。」

(除標註外均為均由受訪者龐科供圖)

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