猛犸象有多大?

泥河湾盆地

2003年以前,国际学术界认为,作为欧亚大陆猛犸象演化最重要的中间环节,草原猛犸象起源于约1.2万年前的西伯利亚。中国考古学家对河北泥河湾马泉沟遗址第三文化层出土的猛犸象化石进行研究后,提出中国是草原猛犸象的起源,将草原猛犸象的起源时间提前了约50万年。

河北泥河湾马泉沟遗址第三文化层发现古猛犸象牙齿化石。

自2001以来,重庆自然博物馆魏光标博士、中国科学院古人类古脊椎动物研究所金昌柱、河北省文物局谢飞对河北泥河湾马泉沟遗址第三文化层出土的猛犸象化石进行了研究。这些化石并不完整,只是一些零碎的门牙和臼齿,但对于从事古生物学研究的专家来说,哪怕是一颗小小的牙齿,也能透露出亿万年前生物的信息。

据魏光标博士介绍,泥河湾遗址位于河北省张家口市阳原县桑干河畔,距离北京100多公里。泥河湾马泉沟遗址蕴藏着丰富的哺乳动物和其他动植物化石,是寻找亚洲最早人类遗骸的重点地区。特别是在马泉沟遗址第三文化层,发现了许多大象、犀牛、鹿、马等动物遗存。

经过对这些门牙和臼齿化石的仔细研究,研究人员发现这些门牙化石是向上向后弯曲的,完全符合猛犸象门牙的特征,而且从臼齿化石可以看出牙板排列紧密,数量为18块。“根据我们对猛犸象进化的了解,从欧亚大陆的第一头罗马尼亚象到后来的长毛猛犸象,它们臼齿板的数量在不断增加。罗马尼亚象第三磨牙牙板数不超过10,南象第三磨牙牙板数不超过16,已发展到草原猛犸象。第三磨牙的牙板数量增加到了17到22个,长毛象的牙板数量最多,第三磨牙的牙板数量不少于20个,最多可以有30个。魏光标博士解释说,“可以判断这些牙齿化石来自一种巨大的草原猛犸象。"

根据地层结构分析,研究人员初步推断草原猛犸象应该起源于中国北方。

更让魏光标博士兴奋的是,通过对比地层结构和古生物群,研究人员初步推测草原猛犸象出现在华北的时间至少应该是654.38+0.36万年前。在此之前,国际学术界普遍认可的观点是由英国学者李斯特提出的——草原猛犸象起源于约654.38+0.2万年前的西伯利亚东北部。也就是说,中国可能是草原猛犸象的真正起源。

魏光标博士是在猛犸象化石所在的马泉沟遗址第三文化层比旁边的小长梁遗址地质层低12 m至20 m的基础上做出这一推测的。根据地层的沉积规律,沉积剖面越高,沉积物的地质年龄越新。在此之前,根据古地磁证据确定小长梁地层的地质年龄为136年前。

马泉沟遗址第三文化层■摄影/本报记者曲丽艳

根据初步研究结果,2003年,日本大阪自然历史博物馆、中国科学院古人类脊椎动物古生物学研究所、金昌柱和河北省文物局谢飞在日本专业期刊《地球科学》上发表了题为《中国北方早更新世泥河湾组发现世界最早的草原猛犸象标本》的论文,首次提出了草原猛犸象很可能起源于中国北方的观点。

中国学者的学术观点被欧洲学者普遍认可和接受。

魏光标博士的论文发表后,在欧洲古生物界引起强烈反响。“从那以后,我一直通过电子邮件和Lister进行草原猛犸象起源的学术讨论。”魏光标医生至今还记得当时的情况。“论文中的主要学术观点很快被以李斯特和谢尔为代表的欧洲学者认可和接受。”中国学者首次在国际猛犸象研究领域占据一席之地。

研究仍在深入,魏光标博士一直在等待一个结果,即通过古地磁测量,最终确定马泉沟遗址第三文化层的确切地质年代,为他们的中国草原猛犸象起源理论提供更为严谨的证据,最终确定中国草原猛犸象的起源时间。

2004年,魏光标博士及其合作者在国际著名学术期刊《国际第四纪》上发表了最新研究进展。他推断草原猛犸象很可能是由中国北方更原始的南方象进化而来,并确定其物种形成的时间约为200万年前至654.38+0.5万年前。随后,以华北为中心,草原猛犸象向西传播到欧洲,向东传播到日本,向北传播到西伯利亚,在那里进一步进化成80万年前最高级的长毛猛犸象。

中国草原猛犸象的起源理论已经得到证实,起源时间至少提前了50万年。

2004年底,魏光标博士的期待终于出来了。中科院朱日祥院士在《自然》上发表文章。根据古地磁证据,泥河湾马泉沟遗址象化石地层的地质时代最终确定为654.38+0.66万年前。这一结论为魏光标博士等人判断草原猛犸象的起源时间和地点提供了有力的支持。

我国研究人员的成果将草原猛犸象的起源时间至少提前了50万年。"对猛犸象的研究只取得了初步成果."魏光标博士在接受采访时告诉记者。他与中国、日本和欧洲学者的合作研究仍在继续。

庞大的欧洲研究中心

最早的猛犸象起源于400多万年前的非洲东南部。猛犸象最初生活在热带和亚热带森林环境中。300多万年前,猛犸象从非洲向北传播到欧洲和亚洲,最后经由白令大陆桥传播到北美。

200多万年前,北半球气候突然变冷,森林环境逐渐被开阔的草原环境取代。为了适应变化了的环境,欧亚大陆的猛犸象在经历了草原猛犸象的巨大体型阶段,进化到长毛猛犸象阶段后,再次变小。

在2001之前的一个多世纪里,国际学术界普遍认为猛犸象从南方象到草原猛犸象再到最高级的长毛猛犸象的整个进化过程是在欧洲不断完成的,然后以欧洲为中心传播到亚洲和北美。大多数欧美学者认为,作为欧亚大陆猛犸象谱系进化最重要的中间环节,草原猛犸象起源于约70万年前的欧洲。

英国伦敦大学学院的阿德里安·m·李斯特(Adrian M. Lister)是国际知名的猛犸象化石研究者。2001年,他和俄罗斯科学院的安德烈·v·谢尔在国际顶级学术期刊《科学》上发表文章,提出了新的观点——草原猛犸象的起源在西伯利亚东北部,起源时间约为1.2万年前。这篇论文推翻了国际学术界流行了几百年的学术观点。

猛犸象一词源于俄语,在西伯利亚发现猛犸象骨骼后才引入英语。中文的猛犸是从日语翻译过来的。

在所有猛犸象中,草原猛犸象是目前已知最大的。成年男性个体站立时肩膀高达4.5米。估计其重量超过10吨。像大多数其他猛犸象一样,草原猛犸象有一个又高又短的头骨,长门牙扭曲成螺旋状。雄性草原猛犸象的门牙可长达5.2米。和活着的大象一样,草原猛犸象的门牙可以在战斗中作为武器,也可以作为挖掘工具,推倒树木,剥树皮,折断树枝。