南極洲曾經是綠色的

「氣候酷寒，冰封千裡」

這是我們提到南極洲的第一印象

不過在很久很久以前

這裡曾經是一片綠意盎然……

南極洲（圖源@NASA）

南極洲（圖源@AUSTRALIA'S SCIENCE CHANNEL）

南極洲（圖源@GETTY/ MARK J THOMAS）

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）

在約6500-5300萬年前之間

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

本文轉載自桔燈勘探（ID：bj_orangelamp）

話題

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編輯 | Jackie

撰文/郭松嶠 攝影/白國龍 等

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