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为什么东亚会成为人类甚至众多哺乳动物的起源地?

明文广记已经说明,人类进化过程中主要物种最早的化石都是在东亚地区发现的,具体说就是中国境内。

人类进化重要的时间轴:

46亿年前,地球形成

15.6亿年前,大型多细胞生物出现于华北燕山地区

5.18亿年前,脊椎动物昆明鱼、海口鱼等出现云南澄江抚仙湖

4.3亿年前,有颌脊椎动物出现于重庆秀山和贵州石阡

4.17亿年前,肉鳍鱼出现于云南曲靖

3.9亿年前,四足型动物肯氏鱼出现于云南曲靖

2亿年前,哺乳动物吴氏巨颅兽出现于云南禄丰盆地

5500万年前,亚洲德氏猴出现于湖南省衡东地区

4500万年前,高等灵长类动物出现于河南渑池、江苏溧阳、山西垣曲寨等地

1400万年前,腊玛古猿出现于云南开远等地

243万年前,直立人出现于云南元谋县、山西芮城西侯度等地

12万年前,现代智人出现于湖南道县、贵州毕节等地

详见明文广记文章《人类进化全记录——从细胞到人类都是在此地进化出来的》

不仅如此,很多其他陆地生物、哺乳动物最早的化石也是在东亚发现的。

在中国三峡地区新发现一种生活在约5.5亿年前的爬虫化石。这是迄今确切已知最早的可以主动运动、身体分节且两侧对称的动物,类似现在的沙蚕、蜈蚣等爬虫。研究人员根据发现地,将这种新发现的动物命名为“夷陵虫”。相关研究成果已于5日刊发在科学期刊《自然》上。

燕辽生物群是一个距今1.9-1.5亿年的古生物群,是处在热河生物群之前的一个生物群。在建昌县玲珑塔镇的大西山地区,发现了许多属于燕辽生物群的代表性化石,“赫氏近鸟龙”化石便是最著名的成果之一,它的发现支持了恐龙演化曾经历过“四翼阶段”的假说,为研究鸟类的起源和演化提供了关键性的资料。著名的英国《自然》杂志,便收录了其当年的研究成果,震惊了国际学术界。

随后在这里发现的另一个化石,更是再次震惊了世界,那便是被称为“来自中国的侏罗纪母亲”的中华侏罗兽化石,当年的成果更是登在了《自然》杂志的封面。中华侏罗兽是一种生活在树上,以虫子为食的哺乳动物。

今天,我们看到的绝大部分哺乳动物,可能都是从侏罗兽演化而来的,其中也包括我们人类,因此,它也被很多人称为“人类的老祖宗”。中华侏罗兽化石被收藏在北京自然博物馆,成了馆内的镇馆之宝之一。

中华侏罗兽化石及复原图

“热河生物群”是约1.4亿-2亿年前生活在东亚辽西冀北地区的一个古老的生物群,这里一次又一次地取得了震惊世界的成果,已经是闻名世界的地质遗迹。朝阳也被赞美为“世界上第一朵花开放的地方”和“世界上第一只鸟飞起的地方”,被誉为“神奇的土地”。

该生物群曾以狼鳍鱼、东方叶肢介、三尾拟蜉蝣为代表。近十几年来,热河生物群大量珍稀化石相继发现,这里发现了带羽毛恐龙(中华龙鸟、尾羽龙和中国鸟龙),原始鸟类(如华夏鸟、孔子鸟和原羽鸟),早期真兽类哺乳动物(张和兽、热河兽)以及迄今最早的花—辽宁古果等。

热河动物群至少包括了腹足类、双壳类、叶肢介、介形虫、蛛形类、昆虫、鱼类、两栖类、龟鳖类、离龙类、有鳞类、翼龙、恐龙、鸟类和哺乳动物等主要门类。热河植物群植物化石迄今已经发现至少50余属100余种,包括苔藓、蕨类、银杏、苏铁、松柏类和开花的早期被子植物。热河生物群被誉为”20世纪全球最重要的古生物发现之一”,是世界级中生代化石宝库。

那么为什么这么多的陆地生物、哺乳动物最早的化石会出现在东亚呢?这么多巧合汇聚在一起,就有了必然的规律性。

根据地质研究发现,哺乳动物在2亿多年前的中生代开始出现,在6500万年以来的新生代开始繁盛,并占据了主导地位。

哺乳动物以陆生为主,哺乳动物的产生和进化以陆地为前提,所以哪里先产生利于哺乳动物生存的陆地,哪里就优先具备了哺乳动物进化和繁衍的条件。

地质年代表

接下来我们看看中国陆地和高地的形成过程。中国地质上有五大造山运动:即加里东运动、华力西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动。

加里东运动指发生在早古生代(5.7亿年)的造山运动。在这次造山运动中,主要褶皱隆起的有俄罗斯西伯利亚南部的山脉。

华力西运动指古生代石炭纪至二叠纪(3.55-2.5亿年)的造山运动。这一运动使中国北部阿尔泰山、天山、大兴安岭、阴山、昆仑山、阿尔金山、祁连山、秦岭等山脉隆起,并伴有大量的花岗岩侵入。

印支运动指中生代三叠纪至侏罗纪(2.5-1.35亿年)的造山运动。这一运动使川西、 滇西北一带隆起为山地 , 如氓山、邓峡山、大雪山、云岭等。

燕山运动指中生代白垩纪(1.35-0.65亿年)的造山运动。这一运动不仅产生燕山山脉、太行山脉、贺兰山、雪峰山、横断山脉、唐古拉山、喀喇昆仑山等山脉,而且形成许多山间断陷盆地,并在盆地内堆积了巨厚的砂页岩层。

喜马拉雅运动是发生在新生代的最年轻的造山运动。分为两幕:第一幕是在渐新世至中新世(3400-533万年),使喜马拉雅山主体、冈底斯山、念青唐古拉山、长白山、武夷山脉等大幅度隆起。

第二幕发生于上新世至更新世(533-1.1万年),这时,喜马拉雅山南面的西瓦里克丘陵隆起,西藏高原大幅度上升,台湾山地露出海面。喜马拉雅运动对那些古老的山脉都有不同程度的影响,但对大兴安岭一阴山一线以北的地区比较微弱。

在亚洲大陆的记录中, 影响最为深刻的两次构造事件:印支运动和燕山运动。东亚大陆原型形成于三叠纪印支造山运动旋回,其周邻环绕的三大洋(古太平洋、蒙古-鄂霍茨克洋、中特提斯洋)于早侏罗世初期几乎同时向东亚大陆俯冲,开启了东亚多板块汇聚历史。

燕山运动是东亚陆缘汇聚的结果。中晚侏罗世至少在东半球是一个重大的变革时期,并以软流圈物质和岩石圈向东亚汇聚为其主要特点,多板块的汇聚造成了岩石圈增厚,控制了东亚晚中生代的成山、成盆、成矿、成藏的一系列过程。

燕山造山运动之前是造陆运动,之前的造陆运动和燕山运动形成了当今东亚大陆的雏形。

中国大陆燕山期大地构造纲要简图

主要构造带: MOOB, 蒙古-鄂霍茨克造山带; HLYO, 喜马拉雅造山带(包括一些喜马拉雅地体); TSO, 天山造山带; QLDO, 秦岭-大别造山带;THO, 太行造山带; YSB, 阴山-燕山褶皱冲断带; JNOB, 江南造山带; EKLO, 东昆仑造山带; JSSZ, 金沙江缝合带; BNSZ, 班公湖-怒江缝合带;SPGTS, 松潘-甘孜构造带; SHOB, 锡霍浩特-阿林增生造山带; NHAC, 那丹哈达增生杂岩带; CNTB, 长乐-南澳构造带; LYRB, 下扬子构造带;TLF, 郯庐断裂带; ATF, 阿尔金断裂; CAO, 中亚造山带; OTZ, 乌川构造带; GM, 京畿地体

东亚汇聚可能是未来美亚超大陆形成的起始点。古地磁研究证实,在中侏罗纪以来中国大陆的古地理位置几乎没有改变,称为稳定的陆块, 而周围的大陆相向汇聚于中国大陆。这种东亚汇聚模式,与未来“美亚超大陆”(Amesia)重构,以及太平洋关闭,东亚大陆成为亚美超大陆的中心的模型是一致的。据此推测,东亚汇聚可作为未来新超大陆诞生的里程碑。

在侏罗纪(2-1亿年)时期,海平面开始上升,原因可能是海底扩张的加速。新形成的海洋地壳,使海平面上升至现今的海拔200米左右,使世界大多数地方变为海洋。

中生代侏罗纪—白垩纪早期(1亿年),世界大多数地方还是海洋,而亚洲东部地区因为燕山运动已抬升为陆地。

那时,辽西一带淡水湖泊星罗棋布,气候湿润。各种苏铁类、银杏类、松柏类的裸子植物高大茂盛,高等开花被子植物也开始出现。湖泊中,鲟鱼穿梭;湖畔沼泽中,螈、蟾、龟、鳄等两栖类、爬行类四处游走;翼龙、恐龙及原始鸟类迅速进化;五尖张和兽、金氏热河兽等原始哺乳动物大量繁衍,形成了一个完整的生物链结构。

正因为东亚地区在白垩纪以来,因为燕山运动较早地抬升为陆地,所以具备了陆生动物、哺乳动物进化和繁衍的有利条件,所以陆生动物、哺乳动物甚至人类优先在东亚地区发生进化,最早的陆生动物、哺乳动物、人类化石发现在东亚也就是顺理成章的事了。

参考文献:

《晚中生代东亚多板块汇聚与大陆构造体系的发展》,地质力学学报》,2019年.05期,张岳桥、董树文

《“燕山运动”与东亚大陆晚中生代多板块汇聚构造——纪念“燕山运动”90周年》,《中国科学:地球科学》,2019年.06期,董树文、张岳桥、李海龙、施炜、薛怀民、李建华、黄始琪、王永超

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