邓涛研究员与马化石的科考故事

文 ｜ 《中国科学报》 记者 刘如楠

2026年是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称古脊椎所）研究员邓涛与马结缘的第32年。提起自己的科考故事，他如数家珍。

要说其中最有趣的，便是在甘肃临夏盆地发现了世界上已知脸最长的马化石。细腻的黄土作为缓冲，这具马头骨被完好无损地保存了下来。这一新种被邓涛命名为“埃氏马”，它的脸比一般的马长近1/3，就连“脸头比”也是最大的。

“研究发现，它的生存环境十分恶劣，跟它一起生活的动物有2种剑齿虎、3种鬣狗、3种狼，还有老虎、猎豹，甚至雪豹等。”邓涛说。

原来，为了逃避这些食肉动物的追击，“埃氏马”需要更加警惕、边吃边观察周围的风吹草动，日积月累，只有脸最长、远远便能看到天敌、警惕性最强的马才能生存下来。

“马的故事远不止此，它能告诉我们的还有很多。”邓涛说。

2009年，邓涛（左一）等人在青藏高原发掘札达三趾马。

最完整的马骨架

对于古生物学家而言，寻找化石材料是一切研究的基础。最令邓涛惊喜的一次科考，要数2009年的青藏科考。

那时，由于已经有了我国第一次青藏科考的基础，科学家早已发现，三趾马可以作为青藏高原隆升的直接证据。“我们参加科考，出发前还担心，还能找到三趾马新的化石材料吗？还能有新的突破吗？”邓涛说。

到了实地看到三趾马化石时，邓涛的顾虑全然消散。他们在4000米高山上发现了一副完整的马骨架，“过去科考发现的可能是一个头骨、单颗牙齿、分散的骨骼碎片等，但这次发掘的马的主要骨骼都在”。

于是，他们小心地将各个骨骼块挖出，连沉积物一起包好，运回北京。经过技术人员的修复拼接，一副完整的马骨架赫然在目。

惊喜之余，邓涛开始思考：这么好的化石材料，能用来解决什么科学问题？后来经过仔细研究发现，这一460万年前的“札达三趾马”化石，揭示出喜马拉雅山脉在上新世就隆升到了现代的高度。

原来，生活在大草原、高山草甸等开阔地带的三趾马奔跑速度更快。而在森林里由于树的阻挡，三趾马的奔跑速度相对较慢。邓涛他们发现的这一骨架，恰恰是三趾马中奔跑速度最快的一种。这揭示它的生活环境较为开阔。

三趾马生活的4000米高度，已经到了高山草甸的地带，这里没有树的阻挡，间接说明了喜马拉雅山脉的隆升。

如今，这副马骨架还保存在古脊椎所，常常有世界各地的研究者前来参观、研究。

埃氏马的头骨。

永不停歇的奔跑机器

从最早始祖马出现至今，马的历史已有5600万年，在漫长的历史时期，它们自然地演化着。直到1万年前，人类进入新石器时代，人与马的故事才正式开始。

“新石器时代，人类的狩猎能力非常强，这是导致北美大型动物灭绝的原因之一，其中也包括野马。15世纪末哥伦布登陆美洲后，欧洲殖民者把家马重新带到了美洲大陆，部分逃到野外成了‘野马’，但这并不是生物学意义上的野马。”邓涛说。

有意思的是，在第四纪冰期，当真马（每只脚只有一个脚趾的现代马及其绝灭种）通过“白令陆桥”到达欧亚大陆后，最晚的普氏野马被人类驯化，成为后来我们所见到的“家马”。也就是说，美洲的野马只是生活在野外的家马，而欧亚大陆的家马恰恰是野马的后代。

马无论是“移民”迁徙还是出逃野外，本质都是为了生存。而在生存之战中，马最重要的一个进化策略是奔跑，以更快的速度奔跑。

“食草动物为了对抗食肉动物，进化出了不同的策略。比如大象变得越来越大，让食肉动物望而却步；犀牛的皮长得越来越厚，让食肉动物知难而退。”邓涛说，“马的策略则是跑得越来越快，让食肉动物难以追上。”

为了速度，马在进化上呈现出了许多特点：腿和脚越来越长使得步幅增大，脚趾减到一个使得步频提高，脸部越来越长方便发现天敌后迅速逃跑……“从这个意义上说，马像是一个永不停歇的奔跑机器。”邓涛说。

正如古生物学家威廉·斯科特所言：“在马的演化中，一切的牺牲都是为了获得更快的速度，最终使这种动物成为一架‘奔跑机器’。”

人类的驯化无疑增加了马的生存概率，但也让马付出了许多代价。从喝奶吃肉到运输骑乘，再到成为战争工具，马的演化历史，也揭示着人类文明的发展史。

在甘肃临夏盆地，邓涛（左二）等发现了埃氏马化石。

马化石还能告诉我们什么

细数邓涛与马的故事，还有很多。如果追根溯源，他们的缘分始于1994年，这年他刚开始进行博士课题研究。

那时，学术界对于第四纪的起始时间争论不断，一种观点认为始于约180万年前，另一种观点认为始于250万年前。邓涛的研究支持了后者。

第四纪冰期海平面下降，导致连接东亚和北美的“白令陆桥”出现，这一通道是动物和后来人类移民的关键路径。基于一批新得到的、修复完整的真马化石材料研究，邓涛发现，真马第一次在欧亚大陆出现正是通过白令陆桥迁徙而来。而通过更为准确的测量，他们测定出化石时代为距今255万年。

“这就说明，真马可以作为识别地质时期的典型标志。比如人们发现了一组动物群化石，如果里面包含真马，那它必定是第四纪的，反之则不是。”邓涛说。

此外，马还可以成为一个独特的“气候标志”。通常，大家基于晚期地层中的化石推断，普氏野马只生活在北方地区。但在台湾海峡，渔民打鱼时竟捞上来了普氏野马的化石，这让整个学界都很惊讶。

博士期间，邓涛给出了一个强有力的解释：在第四纪冰期强盛的时候，普氏野马一直向南扩散；到了间冰期，冰川消融时，它们又退回至北方地区。因此，普氏野马的化石也能成为人们判定气候波动时期的例证。

“包括马类化石中保留的牙釉质，都能告诉我们许多意想不到的信息。”邓涛说，“利用稳定同位素分析可以推断，有的马吃碳四植物多、有的吃碳三植物多，而碳四植物大多分布在热带等地区，碳三植物大多分布在寒冷的地区，这样我们就能知道当时的气候环境信息、植被带如何分布等。”

前几年，邓涛再次获得了一批未被研究的马的化石材料，这一次他把材料交给了自己的博士生，就如多年前自己的导师那样。这位博士生将延续马的课题，续写马的故事。

“提到古生物，大家的第一反应常常是恐龙。其实，每一种古生物都有许多有待探究的奥秘。如马、犀牛、鸟、鱼等，只要深入其中，都能挖掘出很有意思的故事。”邓涛说。

札达三趾马的前脚骨骼。受访者供图

转自中国科学报微信公众号，原文标题“史上最长马脸！中国科学家揭开其中奥秘”。《中国科学报》 (2026-02-13 第2版 专题)。封面图片来自pixabay。

（本文编辑：刘四旦）

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