张来明：早白垩世辽西地区羽毛恐龙栖息在高海拔和寒冷的环境【GRL,2021】

发布时间：2021-12-20       阅读：0次

早白垩世时期，热河生物群在我国辽西地区蓬勃发展，该地区湖相地层中保存了许多珍贵的、异常完好的羽毛恐龙化石。早白垩世陆相气候环境演变可能对羽毛恐龙的演化发挥了重要的作用，然而相关的研究较少。前人基于爬行动物牙齿和骨骼的氧同位素等方法指出辽西地区早白垩世年平均温度约为10 °C，这与同时期较温暖的海相温度形成了鲜明的对比，可能反映了较高的区域地貌。

针对这一科学问题，我校地球科学与资源学院张来明副教授和王成善院士对辽西四合屯地区早白垩世义县组地层开展了沉积学和稳定同位素地球化学研究，重建了早白垩世羽毛恐龙栖息地的古气候与古地貌，取得如下新认识：

1. 利用古土壤中形成的碳酸盐结核的团簇同位素重建了早白垩世辽西地区的古温度，发现约1.25亿年前辽西地区年平均温度约为6°C（图1），与现今东北地区类似，冬季羽毛恐龙的栖息地会被冰雪覆盖。同时期同纬度地区海水表层年平均温度约为 15-35 °C，反映早白垩世辽西地区可能具有较高的古海拔。

2. 将重建的陆地温度与同纬度的海水表层温度进行对比，并利用高度温度梯度重建了辽西地区的古高程，指出早白垩世羽毛恐龙栖息在3-4 km的高地上（图1）。该结果与其他古生物学证据一致，昆虫和植物化石均指示较低的温度和较高的海拔。

3. 前人利用恐龙蛋壳和骨骼的团簇同位素指出恐龙的体温约为27-44 °C，远高于早白垩世辽西地区生存环境温度。因此，推测羽毛有助于恐龙在早白垩世辽西地区较低的温度下保持体温，为研究羽毛恐龙演化提供了气候和地貌背景。

图1 （左图）研究区陆地温度与同纬度海水表层温度对比；（右图）利用高度温度梯度重建辽西地区古高程

上述研究成果发表在地球科学国际权威刊物《Geophysical Research Letters》上：Zhang, L.*, Y. Yin, & C. Wang (2021), High-Altitude and Cold Habitat for the Early Cretaceous Feathered Dinosaurs at Sihetun, Western Liaoning, China, Geophysical Research Letters, 48(14), e2021GL094370.

研究作为亮点成果（Research Spotlight）被AGU新闻期刊《Eos》报道：https://eos.org/research-spotlights/cool-oasis-for-cretaceous-feathered-dinosaurs

全文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021GL094370