实验室在西藏阿里地区喜马拉雅山西南部的札达盆地发现了丰富的上新世哺乳动物化石，其年龄集中分布在距今4.2~3.1百万年之间，化石地点现今的海拔高度为4200米左右。古脊椎所邓涛课题组与美国佛罗里达州立大学的地球化学团队合作，利用哺乳动物化石牙齿釉质以及软体动物化石壳体的碳、氧稳定同位素组成重建了上新世时期札达盆地的古环境和古高度，近日国际刊物《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）在线发表了此项成果。通过他们的研究，札达盆地的这些化石为检验构造、气候和生物演变之间的联系提供了一个独特的窗口。

研究人员报道了对札达动物群以及该地区现生食草动物和水体的同位素分析，并据此推算了札达盆地的古气温。现代藏野驴以及家养的马、牛、羊的牙齿釉质样品的稳定碳同位素比值在−9.4±1.8‰的范围之内，指示这些动物的食物主要由本地的C3植物组成。另一方面，三趾马、披毛犀、鹿类和牛科动物化石的釉质碳同位素比值为−9.6±0.8‰，指示这些上新世的动物与该地区的现代动物一样，也主要取食C3植物，由此推断其生活环境中的植被以C3植物占优势地位。由于在札达盆地没有C4植物存在的显著信号，因此在上新世中期其海拔必然已达到相当大的高度。考虑到地质时期大气二氧化碳的碳同位素比值变化，釉质碳同位素分析表明札达盆地上新世中期的C3植被的碳同位素比值比这个地区的现代C3植被约低1-2‰。如果将现代大气降水与C3植物的碳同位素比值关系应用到地史时期，则化石釉质数据指示从那时起这个地区的年降雨量降低了约200-400 mm。与得到的碳同位素比值资料一致，釉质氧同位素数据也指示在上新世中期之后有一个显著的高值漂移，反映了气候自约4~3百万年以来向强烈的干旱化方向演变.

对札达盆地上新世中期古温度的估计来源于骨骼化石的氧同位素温度代用指标以及碳酸盐二元同位素温度计，结果显示高于本地区现代的年平均温度。考虑到上新世时期的全球气温高于现代，则这一温度估计结果指示札达盆地在当时的古海拔高度相似于或仅略低于现代的海拔高度，这也与碳同位素比值数据得到的推断结果吻合。

此项研究得到中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金项目的资助。

图1 札达盆地约4.2百万年以来三趾马和披毛犀等哺乳动物以及现代食草动物和水体的碳、氧同位素组成（邓涛供图）

图2 上新世中期札达盆地食草哺乳动物的釉质碳、氧同位素信号记录的季节性变化（邓涛供图）