冰河时代“温泉”在冰冻条件下维持树木生存

来自冰河时代“温泉”的化石揭示,一群温泉使树木在冰冻的阿尔卑斯山脉中得以生存

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

艺术家构想的冰河时代“温泉”可能很久以前就存在于现在的捷克共和国。

插图作者:伊日·斯沃博达

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新的化石证据表明,在最后一个冰河时代,当欧洲大部分地区被冰雪覆盖时,在现在的捷克共和国由温泉形成的“树木温泉”可能曾是植物,甚至可能是动物的避难所。

这个温泉绿洲存在的线索包括来自温带或“喜温”物种的化石叶片碎片、木材和花粉,包括橡树、椴树和白蜡树。人们曾认为,这些树木仅在相对温暖的地中海盆地幸存下来,度过了最后一个冰河时代的最后阶段,即末次盛冰期(LGM)。

但放射性碳测年显示,在捷克共和国维也纳盆地地区新发现的许多化石可以追溯到 26,000 年至 19,000 年前——LGM 的鼎盛时期。研究人员还在该地区发现了当时热液活动的迹象。这表明,地热通过温泉中的水到达树根,并可能使这些树木在温暖森林的孤立区域存活了数千年,该区域位于它们地中海亲属以北数百英里处。


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生物学家们几十年来一直争论着末次盛冰期期间北欧是否存在冰川避难所,或气候保持温和的地区。但牛津大学生物学家凯瑟琳·威利斯罗伯特·惠特克在 2000 年《科学》杂志上的一篇文章中写道,“避难所的精确位置及其对当今物种分布和多样性的影响仍在调查中。”

现代欧洲大多数喜温树木的基因与它们的地中海品种并不完全对应,这表明这种避难所一定存在,这些物种的基因不同的树木得以幸存。但这是首次发现这种避难所。

捷克地质调查局的地理考古学家、描述这项研究的论文的主要作者扬·霍谢克说:“据我们所知,这是第一个基于大型化石的证据,证明温带树种可以追溯到末次盛冰期。”该论文于星期五发表在《科学进展》杂志上。

今天,发现化石的维也纳盆地拥有几个未加热淡水泉。但研究人员认为,很久以前,附近阿尔卑斯山脉厚厚冰川的重量可能引发了构造活动,释放出地球深处地热加热的水。

支持这一观点的证据是,化石树木遗骸是在矿物硅华或“硅质烧结岩”的埋藏样本中发现的——硅质烧结岩是一种通常在温泉和间歇泉周围发现的沉积物,当岩石中的二氧化硅溶解在温水中时就会形成。

研究人员还在矿物样本中发现了独特的氧同位素,这些同位素依赖于温水形成。霍谢克说,它们表明温泉的温度通常在华氏 68 度到 95 度之间(摄氏 20 度到 35 度之间)。

由此产生的“温泉绿洲”可能覆盖了多达 20 平方英里(50 平方公里)的区域,在冰河时代树木在那里茁壮成长,他说。但它可能不够大,无法让任何大型动物或人类在那里生存。也没有迹象表明他们在那里生存过,尽管这种避难所一定在整个末次盛冰期对动物具有吸引力。

霍谢克说:“不幸的是,骨骼遗骸在这种类型的沉积物中非常罕见地保存下来。尽管在末次盛冰期期间,阿尔卑斯山脉以北的地区人口非常稀少——甚至根本没有人居住——我们希望在未来的研究中找到此类证据。”

挪威卑尔根大学和伦敦大学学院的古生态学荣誉退休教授、未参与这项新研究的植物学家约翰·伯克斯说,这项研究为喜温树种在当时的中欧幸存下来提供了第一个有力的证据。

伯克斯说:“这项令人兴奋的出版物非常重要。它应该刺激人们进一步寻找此类避难所,并鼓励人们修改关于欧洲温带树木在末次盛冰期生长的地点的想法——这个问题已经吸引生物地理学家 100 多年了。”

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