新生代以来地球上最为显著的的气候变化之一就是发生在距今3400万年前，始新世(Eocene)/渐新世(Oligocene)界线的降温事件。它表现为地球气候从此前的温湿期(Green House)快速转变为冰室期(Ice House)，并在南极开始出现冰盖（即南极冰盖），同时伴随全球气温的显著下降。目前对始新世－渐新世(E/O)界线古气候变冷事件的研究主要来自深海钻探与大洋钻探所获取的深海岩芯，而来自陆地的E/O事件记录相对较少。该气候降温事件发生时的生物圈响应，无疑是地球圈层相互作用的研究范例。 

        地质地球所新生代地质与环境研究室孙继敏研究员与中科院古脊椎与古人类研究所、美国自然历史博物馆等同行合作，对新疆准噶尔盆地布尔津县附近的晚始新世-早渐新世地层，开展了古生物地层学、磁性地层学、孢粉学、古气候学的综合研究。他们首先在古生物地层学和磁性地层学基础上，确定了始新世/渐新世界线的存在（图1），同时结合动植物与古气候研究，发现在该地点存在哺乳动物群、植物群、古气候的同步转型事件，其具体体现在：（1）结合合作者以往的哺乳动物化石群以及新发现的动物化石，确定了哺乳动物转型事件的存在，即从晚始新世时期以大型奇蹄类为主的哺乳动物转变为早渐新世以啮齿类、兔形类为主的小型哺乳动物群 （图2）；（2）从植被类型来看，该地点同样存在转型事件，表现为以针阔叶混交林为主的森林环境转变为早渐新世的森林-草原或干草原环境（图3）；（3）从古气候记录来看，表现为晚始新世化学风化强烈的温湿气候转变为早渐新世相对干凉的气候格局。

图1 在古生物地层学和磁性地层学基础上，确定了始新世/渐新世界线

图2 晚始新世时期以大型奇蹄类为主的哺乳动物转变为早渐新世以啮齿类、兔形类为主的小型哺乳动物群

图3 始新世/渐新世界线的植被转型事件

（表现为以针阔叶混交林为主的森林环境转变为早渐新世的森林-草原或干草原环境）

    此外，他们还对亚洲腹地始新世－渐新世（E/O）界线动植物与古气候同步转型事件的动力机制进行了探讨。以往的研究已经表明印度板块与亚洲板块的陆-陆碰撞至少发生于50-55百万年前，大大早于E/O事件的34百万年，而且越来越多的证据表明青藏高原的隆升，在空间上是一个“穿时”的过程。目前没有证据表明青藏高原在34百万年前在隆升高度上到达了能够影响大气环流，特别是“雨影效应”的临界值（阈值），因此，青藏高原的隆升并非该事件出现的动力因素。相反，全球不同地区广泛出现的E/O事件，特别是深海沉积记录的显著变冷以及北美、欧洲、亚洲大陆的哺乳动物转型事件均具有同步性，所以，他们认为准噶尔盆地出现的始新世－渐新世（E/O）界线动植物、古气候同步转型事件主要受控于全球尺度的气候变冷事件，是地球生物圈对气候变化的响应。 

       该研究成果近期发表在Nature出版集团下属在线期刊Scientific Reports （Sun et al. Synchronous turnover of flora, fauna, and climate at the Eocene–Oligocene Boundary in Asia. Scientific Reports, 2014, 4:7463, DOI:10.1038/srep07463 ）。

原文PDF：Scientific Reports