世界屋脊青藏高原，是如何一步步隆升的呢？古植物研究員蘇濤，8年來(lái)18次赴青藏高原，和同事通過(guò)對(duì)古植物化石的大量研究，利用古植物學(xué)的證據(jù)，推斷出青藏高原更為準(zhǔn)確的隆升時(shí)間，重構(gòu)了青藏高原的古高程和古地貌。
今年10月，第二屆吳征鎰植物學(xué)獎(jiǎng)揭曉，這是中國(guó)首個(gè)植物學(xué)專業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)。中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園研究員蘇濤（如圖，資料圖片）摘得青年創(chuàng)新獎(jiǎng)。他構(gòu)建了青藏高原古高程和古地貌，提出青藏高原在新近紀(jì)才在整體上形成高原的觀點(diǎn)。
一個(gè)植物學(xué)家研究青藏高原的形成和演變，聽著有點(diǎn)不“搭界”。但看過(guò)蘇濤的簡(jiǎn)歷，你就不會(huì)這么認(rèn)為了：年僅37歲的蘇濤，自2011年開始，已先后18次進(jìn)入青藏高原考察，和同事采集化石標(biāo)本3萬(wàn)余份，發(fā)現(xiàn)化石植物新種32個(gè)，利用古植物學(xué)的證據(jù)，構(gòu)建了青藏高原古高程和古地貌。
發(fā)現(xiàn)古植物化石里的時(shí)間秘密
“高原隆升是一個(gè)地質(zhì)學(xué)問(wèn)題，但研究角度并不局限于地質(zhì)學(xué)。”蘇濤介紹，上世紀(jì)60年代，中國(guó)科學(xué)院和原國(guó)家體委等單位共同組織珠穆朗瑪峰和希夏邦馬峰登山科學(xué)考察隊(duì)，并在希夏邦馬峰北坡海拔5700—5900米、距今約300萬(wàn)年的砂巖中發(fā)現(xiàn)了一塊闊葉植物化石。
經(jīng)專家判斷，這是一塊高山櫟的葉片化石。高山櫟大多生長(zhǎng)在海拔2500—4000米的山區(qū)。以此推斷，喜馬拉雅地區(qū)在最近的300萬(wàn)年內(nèi)，還經(jīng)歷了劇烈的抬升。
“此舉開創(chuàng)了用古植物化石討論青藏高原隆升問(wèn)題的開端。直到今天，我們所從事的古植物學(xué)、古環(huán)境重建研究仍沿用這一方法。”蘇濤說(shuō)。
2011年，蘇濤的導(dǎo)師周浙昆研究員在中科院西雙版納熱帶植物園建立了古生態(tài)研究組。研究組發(fā)現(xiàn)，西南地區(qū)的季風(fēng)氣候在新近紀(jì)逐漸增強(qiáng)，是塑造該地區(qū)生物多樣性分布格局的重要因素。而要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生物多樣性與環(huán)境變化的相互關(guān)系，就需拓展到青藏高原開展研究。
當(dāng)年10月，中科院西雙版納熱帶植物園組織了一支4人青藏科考隊(duì)。時(shí)年29歲的蘇濤剛剛博士畢業(yè)，成為科考隊(duì)的一員，與這片大地結(jié)下了不解之緣。
找到青藏高原隆起時(shí)間的直接證據(jù)
“上世紀(jì)70年代啟動(dòng)的我國(guó)第一次青藏高原綜合科考就在西藏芒康發(fā)現(xiàn)了植物化石，但之后的30年里，沒人做過(guò)進(jìn)一步研究。”蘇濤一行的主要任務(wù)是找到以往文獻(xiàn)中記載的芒康植物群化石點(diǎn)，為后續(xù)的化石采集“打頭陣”。
進(jìn)藏之路并不容易。科考隊(duì)白天趕路經(jīng)常遇到塌方，一等就是幾個(gè)小時(shí)。到了夜晚，嚴(yán)重的高原反應(yīng)讓隊(duì)員們整宿難眠。等他們好不容易抵達(dá)芒康縣卡均村，從早忙活到晚，卻常常一無(wú)所獲。有一天，夕陽(yáng)的余暉映照在巖石的剖面上，強(qiáng)烈的光線令人目眩。正當(dāng)大家要失望而歸時(shí)，有人在巖石剖面上發(fā)現(xiàn)了一小片葉子。
“看上去像是樺木科的一種，雖然保存得不完整，但至少證明我們找對(duì)了地方！”次年，蘇濤帶隊(duì)再次來(lái)到芒康做專項(xiàng)采集。一天，一位藏族老鄉(xiāng)拿著一塊化石找到科考隊(duì)，問(wèn)道：“你們是不是在找這個(gè)？”蘇濤接過(guò)一看，喜出望外——這是一塊青岡亞屬的葉片化石！
青岡亞屬植物是常綠喬木，大多數(shù)是亞熱帶常綠闊葉林中的常見種，分布海拔都不超過(guò)3000米，而卡均村的海拔為3900米。
“青岡化石的發(fā)現(xiàn)意味著要么這里發(fā)生過(guò)海拔抬升，要么全球溫度經(jīng)歷過(guò)劇烈降低，或者說(shuō)兩種情況同時(shí)存在。總之是一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)！”在老鄉(xiāng)的帶領(lǐng)下，蘇濤在發(fā)現(xiàn)青岡化石的地層剖面又發(fā)現(xiàn)了樺木的落葉類群。
前后5年里，蘇濤帶團(tuán)隊(duì)六上芒康，共采集了5000多件植物化石。回到實(shí)驗(yàn)室，他們又進(jìn)行了進(jìn)一步的化石鑒定、古海拔重建、模型模擬等方面的深入研究，最終形成了一篇重要的學(xué)術(shù)論文并發(fā)表在國(guó)際期刊上。論文首次從古植物學(xué)的角度提出了一個(gè)新觀點(diǎn)：3300萬(wàn)—3500萬(wàn)年前，青藏高原東南緣經(jīng)歷了一定的抬升后達(dá)到現(xiàn)在的高度。而之前的研究認(rèn)為，青藏高原的東南緣在1000萬(wàn)年前才達(dá)到現(xiàn)在的高度。
“也就是說(shuō)，植物化石提供了最直接的證據(jù)，證明青藏高原東南緣的隆起發(fā)生得更早。”蘇濤說(shuō)。
8年，18次登上青藏高原科考
從2011年第一次踏足青藏高原起，8年間蘇濤已經(jīng)18次來(lái)到這里，在海拔4000米以上的地區(qū)野外工作時(shí)間累計(jì)超過(guò)300天。他回憶，高原反應(yīng)嚴(yán)重時(shí)，下蹲起立都非常困難。有時(shí)候蹲不住了，干脆趴在地上采集化石。
蘇濤還參加了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究。在藏北羌塘草原的倫坡拉盆地，蘇濤及團(tuán)隊(duì)在距今2500萬(wàn)年的地層中采集到了一枚完整的棕櫚葉化石標(biāo)本。
“生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶地區(qū)的棕櫚科植物在高寒地區(qū)是不可能存活的。我們通過(guò)一系列研究認(rèn)為，2500萬(wàn)年前青藏高原中部的海拔不會(huì)超過(guò)2300米。”蘇濤解釋，過(guò)去的觀點(diǎn)認(rèn)為，早在3500萬(wàn)—4000萬(wàn)年前，這一地區(qū)已經(jīng)達(dá)到4000米的高度。棕櫚化石的發(fā)現(xiàn)將青藏高原中部的抬升歷史推后了至少約1000萬(wàn)年。
嚴(yán)酷的自然環(huán)境也讓蘇濤的科考之旅時(shí)常與危險(xiǎn)相伴。2018年中秋節(jié)剛過(guò)，蘇濤一行從倫坡拉盆地某化石點(diǎn)返回時(shí)突遇陷車。時(shí)值黃昏，手機(jī)又沒有信號(hào)。翻開地圖，最近的居住點(diǎn)離陷車點(diǎn)還有10公里左右。眼看夕陽(yáng)西下，蘇濤一拍大腿：“不能坐以待斃，走！”幸運(yùn)的是，一行人徒步一個(gè)半小時(shí)，終于發(fā)現(xiàn)了一戶藏民家，得以留宿。
“青藏高原蘊(yùn)藏著無(wú)窮的奧秘，等待人們?nèi)グl(fā)掘。”在吳征鎰植物學(xué)獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)儀式上，蘇濤這樣感嘆。他說(shuō)，科研的路上，還有很多奧秘等待著發(fā)掘，他隨時(shí)準(zhǔn)備著出發(fā)。
《人民日?qǐng)?bào)》（ 2019年12月17日 14 版）
原文鏈接：http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2019-12/17/nw.D110000renmrb_20191217_1-14.htm
