亞馬遜雨林可能曾經是一個巨大的海洋湖泊

幾十年來，科學家們一直在努力解決我們星球上最偉大的生物地理學謎團之一：亞馬遜河流域的地質歷史是如何塑造其壯麗的生態系統的。現在，新的研究描述了來自哥倫比亞東部和巴西西北部的沉積證據，表明這個巨大的盆地在過去至少兩次被海水覆蓋。亞馬遜因其河流而聞名，這條河流大約在九百萬年前才開始流動。關於前河流景觀結構的觀點包括被洪水淹沒的雨林、巨大的淡水湖以及扇形的、跨越大陸的河流網路。瞭解這種古老景觀的形狀對於瞭解亞馬遜雨林驚人的生物多樣性是如何產生的至關重要。

一種理論認為，在五百萬至兩千三百萬年前的中新世時期，海洋水淹沒了亞馬遜西部地區，可能創造了一個新物種可以進化的環境。科學家們一致認為，亞馬遜的部分地區過去曾被淹沒在水下，但對於洪水的機制或程度尚未達成共識。

今年早些時候發表在《科學進展》雜誌上的一項研究表明，亞馬遜在早中新世和中中新世的兩個不同時期（分別約為1800萬年前和1400萬年前）被洪水淹沒。研究的共同作者，巴拿馬史密森熱帶研究所的花粉專家卡洛斯·哈拉米洛，以及哥倫比亞北方大學的古氣候學家海梅·埃斯科巴及其同事認為，加勒比海透過委內瑞拉和哥倫比亞突破了南美洲海岸，用一條鹹水舌覆蓋了古代亞馬遜的大片區域，這條鹹水舌延伸到大陸內部。隨著水位的上升，水深逐漸變淺，變成了一個海洋/微鹹水生態系統，然後是一個水生過渡帶，最終讓位於旱地。沉積物岩心中的不同層表明，在哥倫比亞，洪水事件分別持續了90萬年和370萬年，而在最內陸的亞馬遜西部地區，洪水事件持續了20萬年和40萬年。

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研究人員還描述了沉積物岩心如何產生化石證據，支援這些海洋淹沒事件的發生。在哥倫比亞薩爾塔林地區幾釐米寬的岩心中發現的最有趣的宏觀化石是一顆鯊魚牙齒，可能來自黑鰭鯊或錘頭鯊，以及一隻螳螂蝦，一種海洋生物，它會鑽入熱帶海洋的沙質和泥濘海底。“在如此狹窄的岩心中發現鯊魚牙齒意味著肯定還有更多，這表明這些鹹水入侵的程度，”哈拉米洛說。“亞馬遜雨林是一個非常動態的系統，並沒有之前認為的那麼古老。今天它覆蓋的面積與美國大陸一樣大，但在大約1400萬年前，它還是一片海洋。”

新的發現與阿姆斯特丹大學和厄瓜多亞馬遜地區大學IKIAM的地質學家和花粉專家卡琳娜·霍恩之前的研究相符。霍恩最近確定了這條河流的年齡，但沒有參與《科學進展》的研究。“總而言之，亞馬遜地區海洋入侵的證據確實是壓倒性的”，併為進一步研究這種海洋環境可能如何影響該地區生物多樣性的演變鋪平了道路，她說。

但其他人則更加謹慎。“這篇論文提供了關於海洋入侵的重要但並非絕對確鑿的證據，”密歇根大學的進化生物學家克里斯托弗·迪克說，他研究亞馬遜幾個地區的植物多樣化。“但即使有了這些新資料，大多數其他情景仍然是可能的。”

哈拉米洛和他的合著者並沒有斷言僅僅是中新世的鹹水入侵是亞馬遜生物多樣性的原因，但他們認為今天雨林中存在的幾個植物屬可能將其譜系追溯到生活在永久被洪水淹沒的森林中的物種。然而，迪克並不同意。從陸地植物學的角度來看，他說，很難證明任何現存物種的多樣性可以歸因於這些洪水。

看來，在這條強大的河流及其滋養的森林中的偵探工作將持續到未來。