冰河時代“溫泉”在冰凍條件下維持樹木生存

來自冰河時代“溫泉”的化石揭示,一群溫泉使樹木在冰凍的阿爾卑斯山脈中得以生存

Trees and a rinocerous-like creature in a hot spring oasis

藝術家構想的冰河時代“溫泉”可能很久以前就存在於現在的捷克共和國。

插圖作者:伊日·斯沃博達

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新的化石證據表明,在最後一個冰河時代,當歐洲大部分地區被冰雪覆蓋時,在現在的捷克共和國由溫泉形成的“樹木溫泉”可能曾是植物,甚至可能是動物的避難所。

這個溫泉綠洲存在的線索包括來自溫帶或“喜溫”物種的化石葉片碎片、木材和花粉,包括橡樹、椴樹和白蠟樹。人們曾認為,這些樹木僅在相對溫暖的地中海盆地倖存下來,度過了最後一個冰河時代的最後階段,即末次盛冰期(LGM)。

但放射性碳測年顯示,在捷克共和國維也納盆地地區新發現的許多化石可以追溯到 26,000 年至 19,000 年前——LGM 的鼎盛時期。研究人員還在該地區發現了當時熱液活動的跡象。這表明,地熱透過溫泉中的水到達樹根,並可能使這些樹木在溫暖森林的孤立區域存活了數千年,該區域位於它們地中海親屬以北數百英里處。


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生物學家們幾十年來一直爭論著末次盛冰期期間北歐是否存在冰川避難所,或氣候保持溫和的地區。但牛津大學生物學家凱瑟琳·威利斯羅伯特·惠特克在 2000 年《科學》雜誌上的一篇文章中寫道,“避難所的精確位置及其對當今物種分佈和多樣性的影響仍在調查中。”

現代歐洲大多數喜溫樹木的基因與它們的地中海品種並不完全對應,這表明這種避難所一定存在,這些物種的基因不同的樹木得以倖存。但這是首次發現這種避難所。

捷克地質調查局的地理考古學家、描述這項研究的論文的主要作者揚·霍謝克說:“據我們所知,這是第一個基於大型化石的證據,證明溫帶樹種可以追溯到末次盛冰期。”該論文於星期五發表在《科學進展》雜誌上。

今天,發現化石的維也納盆地擁有幾個未加熱淡水泉。但研究人員認為,很久以前,附近阿爾卑斯山脈厚厚冰川的重量可能引發了構造活動,釋放出地球深處地熱加熱的水。

支援這一觀點的證據是,化石樹木遺骸是在礦物矽華或“矽質燒結巖”的埋藏樣本中發現的——矽質燒結巖是一種通常在溫泉和間歇泉周圍發現的沉積物,當岩石中的二氧化矽溶解在溫水中時就會形成。

研究人員還在礦物樣本中發現了獨特的氧同位素,這些同位素依賴於溫水形成。霍謝克說,它們表明溫泉的溫度通常在華氏 68 度到 95 度之間(攝氏 20 度到 35 度之間)。

由此產生的“溫泉綠洲”可能覆蓋了多達 20 平方英里(50 平方公里)的區域,在冰河時代樹木在那裡茁壯成長,他說。但它可能不夠大,無法讓任何大型動物或人類在那裡生存。也沒有跡象表明他們在那裡生存過,儘管這種避難所一定在整個末次盛冰期對動物具有吸引力。

霍謝克說:“不幸的是,骨骼遺骸在這種型別的沉積物中非常罕見地儲存下來。儘管在末次盛冰期期間,阿爾卑斯山脈以北的地區人口非常稀少——甚至根本沒有人居住——我們希望在未來的研究中找到此類證據。”

挪威卑爾根大學和倫敦大學學院的古生態學榮譽退休教授、未參與這項新研究的植物學家約翰·伯克斯說,這項研究為喜溫樹種在當時的中歐倖存下來提供了第一個有力的證據。

伯克斯說:“這項令人興奮的出版物非常重要。它應該刺激人們進一步尋找此類避難所,並鼓勵人們修改關於歐洲溫帶樹木在末次盛冰期生長的地點的想法——這個問題已經吸引生物地理學家 100 多年了。”

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