寻找现代哺乳动物的演化中心 | 科技前线

动物演化史上有很多“身世之谜”。例如，马和骆驼起源于北美，如今北美却不见其野生踪影，后代反而存在于欧亚大陆与南美。现代全球动物群究竟源自何处？是否如此前观点认为的那样，中国北方只是动物演化的“过道”，而非“源头”？

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颠覆认知

长期以来，学界以欧洲和北美为演化中心视角，将中国视为被动接收者的“落后洼地”。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究团队，通过创新“动物群系统发育贡献方法”，证明了中亚和中国北方不仅是哺乳动物演化的核心区域，更是塑造现代全球动物面貌的起源中心。这一切的起点，是青藏高原的隆起。

▲中亚和中国北方是塑造现代全球动物面貌的起源中心

约1200万年前，青藏高原北部抬升至接近现代高度，如同一道巨型屏障阻挡水汽，导致中国北方和中亚地区早于北半球其他区域进入干旱化进程。这种独特的环境压力，成为孕育适应开阔生境动物的温床。

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量化区域对全球动物群的贡献

如何量化一个地区对全球动物群的贡献？传统形态对比或个别类群分析难以回答这一问题。研究团队首创的“动物群系统发育贡献方法” 实现了突破。

研究团队构建了涵盖北半球1246个属的“超级系统树”，并提出“物种间相互贡献率”概念：两个物种在系统树上的位置越近，贡献率越高。通过计算不同地区动物群间的平均贡献率，就能客观衡量它们在演化上的亲疏关系。这套方法如同为全球动物群建立了“DNA族谱”，首次实现了对演化贡献的精准量化。

分析发现，在2000万至800万年前，中亚和中国北方动物群与现代全球动物群的亲缘关系显著高于其他地区。特别是在“山旺期”和“灞河期”，出现了两个明显的演化高峰——“前通古尔扩张”与“灞河扩张”。这意味着，当时该地区演化出的大量新类群，成为后世动物群的重要祖先。

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“灞河危机”重塑全球生态

约1100万年前的“灞河危机”更是一场演化革命。青藏高原北部快速隆起导致极端干旱，超过95%的大型哺乳动物在当地灭绝。这场危机反而催生了新的演化机遇：三趾马从北美迁入，羚羊自非洲南亚北上。

更重要的是，幸存者和新迁入者发生了快速的适应性演化。牙齿形态的“革命”尤为显著：食草动物的齿冠高度在灞河期显著跃升，为后来草原动物群的全球扩散预演了关键适应特征。

这一时期，柴达木盆地出现了最早的原始羊族、早期的真象类和长颈鹿，剑齿虎和现代猫型类也快速分化。一个适应开阔草原环境的全新动物群在此形成，成为晚新生代开放生态系统的先驱。

最有力的证据来自通过“动物群系统发育贡献方法”对动物群后世贡献的追踪：在700万至400万年前，源自灞河期的动物群对现代非洲热带草原动物群的影响，超过了非洲本土祖先的贡献；到200万年前，其对北美动物群的影响也超越了北美自身历史动物群。

研究表明，今天我们在非洲草原见到的狮子、猎豹、羚羊，在北美的驼鹿、野牛，乃至家养的山羊、绵羊，它们的演化故事都深深植根于千万年前青藏高原脚下那片变迁的土地。

研究通过创新的量化方法，将中国北方从演化的“边缘地带”重新定位为“核心引擎”。在生物演化的宏大叙事中，中国北方并非被动接受者，而是主动塑造者。

青藏高原隆升带来的环境压力，促使这里成为哺乳动物演化的创新工场，其产物最终改变了整个星球的动物分布格局。这不仅改写了我们对生命历史的认知，更启示我们：真正的起源，往往隐藏在数据的深处，等待被重新发现。

来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

责任编辑：宋同舟