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How activity in Earth's mantle led the ancient ancestors of elephants, giraffes, and humans int

本站发布时间:2025-06-23 15:59:15
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在一篇发表于《自然综述:地球与环境》(Nature Reviews Earth & Environment)的论文中,一个国际研究团队调查了2000万年前曾连接亚洲和非洲的大型陆桥的形成过程,该陆桥所在区域即现今的阿拉伯半岛和安纳托利亚。

该论文整合了先前发表的研究成果,以及德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院和GFZ德国波茨坦地球科学中心(GFZ Helmholtz Centre for Geosciences)创建的新模型。

陆地的逐渐抬升使得长颈鹿、大象、犀牛、猎豹乃至人类等动物的早期祖先能够在非洲和亚洲之间迁徙。这片陆地的出现结束了非洲与其他大陆长达7500万年的隔离状态。

论文合著者、杰克逊学院地球与行星科学系及地球物理研究所教授索斯滕·贝克尔(Thorsten Becker)表示:"这项研究与'我们的星球究竟如何变化?生命与板块构造之间存在何种联系?'等根本问题密切相关。"

故事始于5000万至6000万年前:一块俯冲至地幔深处的岩石板块如同"传送带",使得炽热岩石形成地下热柱,并于约3000万年后涌至地表。这种地幔对流活动与板块碰撞共同作用,引发陆地抬升,促使古特提斯海(Tethys Sea)闭合,分裂成现今的地中海与阿拉伯海,并首次形成连接亚非两洲的陆块。

论文第一作者艾文德·斯特劳姆(Eivind Straume)在杰克逊学院担任博士后期间分析了这一地质活动的广泛影响。他指出陆桥的出现与动物演化进程紧密相连。

 

"由于地幔对流及相应的动态地形变化这些特定过程,浅海通道比原本可能发生的时间提前数百万年闭合," 现任挪威研究中心(NORCE)和比耶克尼斯气候研究中心(The Bjerknes Centre for Climate Research)博士后研究员的斯特劳姆解释道,"若没有地幔热柱活动,可以认为大陆碰撞过程将会截然不同。"

在此过程中,时间因素至关重要。倘若亚非大陆连接再延迟百万年,那些进出非洲的动物种群可能将走上不同的演化道路——其中就包括现代人类的祖先。

在陆桥完全闭合的数百万年前,人类的灵长类祖先从亚洲迁入非洲。尽管这些灵长类最终在亚洲灭绝,但其谱系却在非洲分化繁衍。待陆桥完全显现后,这些灵长类又重新迁居亚洲。

"这完美诠释了地球长期对流演化如何与生命进化相互作用,"斯特劳姆强调。

阿拉伯半岛的抬升还对大洋环流和地球气候产生重大影响:邻近海域水温升高导致季节性温差扩大,使北非至中亚的广袤区域更趋干旱。研究者认为该陆桥的形成是撒哈拉沙漠化的最终触发因素。同时,这些地形变化增强了亚洲季风强度,令东南亚地区更为湿润。

本论文整合了涵盖板块构造学、地幔对流、地形学与古地理学、演化人类学、哺乳动物进化、气候演变及大洋环流等多领域现有研究,系统阐述了这些地幔动力学机制产生的广泛效应。

"在我们看来,这至少是一个引人入胜——或许略带前瞻性的研究成果综述,"贝克尔如是评价。

Story Source:

Materialsprovided byUniversity of Texas at Austin.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Eivind O. Straume, Claudio Faccenna, Thorsten W. Becker, Bernhard Steinberger, Alexis Licht, Andrea Sembroni, Zohar Gvirtzman, Paolo Ballato.Collision, mantle convection and Tethyan closure in the Eastern Mediterranean.Nature Reviews Earth & Environment, 2025; 6 (4): 299 DOI:10.1038/s43017-025-00653-2

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