青藏高原的古海拔高度，是一个全球热点问题，也是一个争议颇多、各派观点分歧极大的研究领域。多年来，地质学家、地球物理学家、古生物学家纷纷以各自的研究所长，探求青藏高原古海拔的“真相”。

 

中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员邓涛领导的研究小组，以新近在海拔近4000米的札达盆地发现的札达三趾马化石为依据，为460万年前的青藏高原海拔高度确定了精确的标尺。

 

研究得到了中国科学院知识创新工程重要方向项目、科技部“973”项目和国家自然科学基金项目的支持。4月23日，《美国科学院院刊》在线发表了此项研究成果。

 

 

三趾马是一种曾遍布世界的古哺乳动物。在青藏高原，目前共发现了三种三趾马：福氏三趾马、西藏三趾马、札达三趾马。

 

西藏三趾马发现于上世纪70年代，同时期发现的还有一种现在青藏高原地区常见的植物——高山栎的化石。

 

这两个物种在高原地带的出现，为我国学者描绘青藏高原隆升历史提供了直接的证据。研究人员据此指出，自1000万年以来，青藏高原的海拔上升了约3000米。

 

第一件札达三趾马化石则发现于上世纪90年代。由于化石埋藏地点与西藏三趾马相似，在3000米左右，且只发现了头部，因此除了在生物学上确定是一个三趾马新种外，在青藏高原的古海拔研究方面，未能取得更多进展。

 

邓涛等人新近发现的札达三趾马，埋藏地点接近海拔4000米。更重要的是，此次发现的化石是一件较完整的骨架。

 

在对札达三趾马的肢骨化石进行研究后，邓涛等人发现，札达三趾马有着“与众不同”的运动机能和生活习性，而这种“与众不同”恰恰为确定青藏高原古海拔高度变化提供了新证据。

 

 

三趾马和它们的现生近亲——马，在足部结构上很不相同：三趾马用三趾行走，而现生马类则只剩下中趾，其余都已完全退化。

 

这种足部骨骼结构表明，与善于奔跑的现生马相比，早期的三趾马都是速度较慢的动物。“就像人在跑步时，仅需要前脚掌着力，而行走时，则需要整个脚掌受力一样。”邓涛说。

 

三趾马的“缓行”特性，与生存环境有关。以往的研究表明，包括西藏三趾马和三趾马的祖先——欧洲原始三趾马在内的一些早期三趾马，生活在森林中，没有足够的空间供其驰骋。

 

札达三趾马则不同。“它们的中间趾骨非常发达，而内外两趾严重退化。”邓涛说，这种骨骼特征表明，札达三趾马在奔跑能力上更接近现生马类，是一种善于奔跑的动物。

 

同时，研究人员在札达三趾马的膝盖部位，发现了一种叫“锁扣”的骨骼结构机制，这一机制能保证札达三趾马可以长时间站立。

 

善于奔跑、能长时间站立，指示了札达三趾马“与众不同”的生活环境——开阔的草原。

 

邓涛说，草原地带视野开阔，生活在草原的食草动物，大多站立进食、休息，并随时准备奔跑以避开掠食动物。

 

目前，在札达盆地的草原上，还生活着一种三趾马的近亲——藏野驴。札达三趾马在运动构造上，与藏野驴非常相似。

 

邓涛表示：“两者间并不存在直接演化关系，这种相似在生物学上，称为趋同进化，指示了两者间极为相似的生活环境。”

 

 

从森林到草原，新发现的札达三趾马为青藏高原隆升历史提供了更精确的“时间表”与“高度表”。

 

札达盆地地处青藏高原南缘，由于地势陡峭，植被垂直分布，这里的草原都分布在林线以上。植物学和生态学的新近成果表明，目前在青藏高原南缘的札达地区，林线的高度为3600米。

 

以这些数据作为参考，经过换算，邓涛等人认为，在札达三趾马生活的时期，札达地区的林线高度在海拔4000米处，与发现化石的地点海拔接近。也就是说，札达盆地至少在460万年前的上新世中期，已达到现在的海拔高度。

 

从1000万年前代表了当时西藏最高海拔高度的西藏三趾马（3000米以下），到700万年前的福氏三趾马（2900～3400米），再到460万年前接近当前海拔高度的札达三趾马，邓涛等人的最新成果清晰地描绘出青藏高原逐步隆升的过程。

 

目前，在青藏高原古海拔研究中，有两大派别的观点对立最为鲜明。以美国地质学家为代表的学者，用地球物理和地球化学方法计算认为，青藏高原早在4000多万年前，就已达到现在的高度。而我国学者认为，青藏高原是在近4000万年内，逐渐隆升起来的。

 

对地球物理和地球化学的计算结果，很多人提出质疑认为，由于其算法在计算大时间尺度时累计误差过多，才产生了现在的结果。而邓涛等人的最新成果，从一个侧面再次对这种结论提出了挑战。