吉林省大布苏国家重点化石产地的猛犸象披毛犀动物群

第35卷第6期2016年6月地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINAVol.35,No.6Jun.,2016收稿日期：2015-12-12；修订日期：2016-04-01资助项目：国家岩矿化石标本资源共享平台项目（编号：YK201202-7）和公益性行业基金项目（编号：201011003）作者简介：陈军（1977-），男，硕士，副研究员，从事古脊椎动物及博物馆研究。E-mail:[e-mail]通讯作者：金利勇（1960-），男，研究员，从事古脊椎动物及博物馆研究。E-mail:[e-mail]吉林省大布苏国家重点化石产地的猛犸象-披毛犀动物群陈军1,2，尹勇前3，李涛1,2，金利勇1,2CHENJun1,2,YINYongqian3,LITao1,2,JINLiyong1,21.吉林大学博物馆,吉林长春130061;2.东北亚生物演化与环境教育部重点实验室,吉林长春130061;3.吉林省乾安泥林国家地质公园保护区管理局,吉林松原1314001.JilinUniversityMuseum,Changchun130061,Jilin,China;2.KeyLaboratoryforEvolutionofPastLifeandEnvironmentinNortheastAsia,MinistryofEducation,Changchun130061,Jilin,China;3.Qian’anAdministrationBureauofMudForestNationalGeologicalPark,JilinProvince,Songyuan131400,Jilin,China摘要：猛犸象-披毛犀动物群是晚更新世时期北半球最具代表性的典型哺乳动物群，该动物群的化石在中国东北地区广泛分布，其演化、发展乃至灭绝与古人类文明的发展有密切的关系。综述猛犸象-披毛犀动物群的概况，从动物组合、古地理分布、古生态环境等方面介绍了该生物群之全貌。以吉林省大布苏国家重点化石产地为例，对该产地出土的猛犸象-披毛犀动物群化石标本进行了最新的统计（分属6目13科21属23种），对其化石组合特征进行了分析，并对在东北地区深入开展该动物群研究的意义进行了探讨。关键词：大布苏化石产地；猛犸象；披毛犀；动物群中图分类号：Q915.2；P534.63+1文献标志码：A文章编号：1671-2552（2016）06-0872-07ChenJ,YinYQ,LiT,JinLY.TheMammuthus-CoelodontaFaunafromDabusuNationalKeyFossilLocality,JilinProv⁃ince.GeologicalBulletinofChina,2016,35(6):872-878Abstract:Mammuthus-CoelodontaFaunaisthemostrepresentativeandtypicalmammalianfaunainthelatePleistoceneperiodintheNorthernHemisphere.ThefossilsofthefaunaarewidelydistributedinthenortheastpartofChina.Itsevolution,developmentandextinctionarecloselyrelatedtothedevelopmentofthepalaeo-humancivilization.Thispapersummarizedthecomposition,geo⁃graphicaldistributionandpaleo-environmentoftheMammuthus-CoelodontaFauna.ThecombinedfeaturesofthefaunafromDabu⁃suNationalKeyFossilLocalityinJilinProvincewereanalyzed.Thelateststatisticsonspecimensofthelocalityhave23species,21ge⁃nus,13familiesand6orders.Inaddition,thesignificanceoffurtherresearchonthefaunaintheNortheasternChinawasdiscussed.Keywords:DabusuFossilLocality;Mammuthus;Coelodonate;fauna猛犸象-披毛犀动物群（Mammuthus-Coelodon⁃taFauna）是离人类历史最近的、也是最著名的地史时期生物群之一，在西伯利亚永久冻土层中有令人惊奇的完整猛犸象躯体发现的记录（距今约1万年）。该动物群的演化、发展乃至灭绝与古人类文明的发展进程有密切的关系。也正因为如此，猛犸象-披毛犀动物群受到了人们的高度关注，这些身披长毛动物形象，甚至成为了“冰河世纪”等一系列风靡全球的电影的主角。大布苏泥林国家地质公园位于吉林省西北部松第35卷第6期陈军等：吉林省大布苏国家重点化石产地的猛犸象-披毛犀动物群873原市乾安县境内，距县城40km，地理坐标为N44°45'~44°50'、E123°36'~123°42'，总面积119.2km2。该地质公园拥有中国境内最典型的泥林潜蚀地貌，也是研究东北地区猛犸象-披毛犀动物群的最佳化石产地之一（图1）。自20世纪70年代以来，多次在保护区内发掘出土大批以猛犸象-披毛犀动物群的组成分子为代表的晚更新世脊椎动物化石。2014年，该地质公园被国土资源部确定为首批“国家重点化石产地”之一；同年，该产地的部分晚更新世脊椎动物化石标本信息经数字化处理后，被纳入“国家岩矿化石标本资源共享平台”（NIRFP）。笔者借参加此项工作之机，对该动物群的相关资料进行了综合整理，以展示这一著名古生物群之全貌。1猛犸象-披毛犀动物群概述大布苏重点化石产地的晚更新世脊椎动物化石属于广义的猛犸象-披毛犀动物群（Mammuthus-CoelodontaFauna）。真猛犸象（Mammuthusprimige⁃niusBlumenbach，1799）与披毛犀（Coelodontaantiq⁃uitatisBlumenbach，1807）是第四纪冰川时期曾在北半球广泛分布的大型哺乳动物的代表，它们是公认的冰缘气候的指示动物和标志。广义的猛犸象-披毛犀动物群泛指在更新世晚期寒冷干燥的气候条件下，生活在整个欧亚大陆北部（其中的一些种属还曾越过白令海峡达到了美洲，如猛犸象）、相互间具有直接或间接关系的动物群的总称[1-2]。1.1动物群组合猛犸象-披毛犀动物群包含的种属十分丰富，真猛犸象(Mammuthusprimigenius)与披毛犀(Coelo⁃dontaantiquitatis)是其中最具代表性的成员。该动物群也是中国北方（特别是东北地区）晚更新世中后期（距今1~4万年）典型的哺乳动物群生态组合之一，其主要成员包括真猛犸象、披毛犀、北方狐、四不象鹿、麋、最后斑鬣狗、河套大角鹿、斑鹿、马鹿、原始牛、普氏野马、野驴、旱獭、鸵鸟等[2-5]，迄今已发现化石分属7目18科37属64种[6]。1.2古地理分布最新的研究认为，广义的猛犸象即猛犸象属（Mammuthus）在距今4~5Ma前起源于非洲，其后不断迁移与扩散，并伴随着种一级的演化历史及事件[7]。最早的披毛犀化石发现在中国西藏扎达盆地中，化石年龄距今约为370万年[8]。随着第四纪晚期冰期气候条件的不断变化，上述2类动物不断地随图1大布苏国家重点化石产地地理位置Fig.1LocationofDabusuNationalKeyFossilSite874地质通报GEOLOGICALBULLETINOFCHINA2016年环境变迁而演化，并在更新世晚期将以Mammuthusprimigenius与Coelodontaantiquitatis为代表的动物群分布区域发展到了欧亚大陆北部并向东延伸，一直到西伯利亚、中国东部、朝鲜、日本北部等地，形成了一个动物区系。晚更新世时期，猛犸象在北半球的分布从欧洲大西洋沿岸，向东横跨整个欧亚大陆北部，越过白令海峡延伸到北美洲，分布的最北界限可达N75°左右，南界约在N40°；披毛犀几乎遍布了整个欧亚大陆北部，但未达到北美洲，最北界限大约为N72°，南界在N33°左右[1]。1.3古生态环境地史时期环境和气候的改变，会导致古生物群的兴衰及迁移。生存条件的变化，对动物种群产生了自然选择的压力，最终表现在其地理分布及种群结构的变化上。在晚更新世，猛犸象和披毛犀都曾经显著地受到冰川或冰缘气候的影响。在冰川发育期，寒冷的气候导致植被带相应地向低纬度地带缩减，林地被草原或荒漠取代，生长期较短的草本植物大量出现，食物来源的变化，促使原先以树叶为食的象类（Mammuthus）与犀类（Coe⁃lodonta）分化出了新的食草类型，并演化出了一系列适合于食草及在干冷严寒地区生存的特征，如具有适合在冰雪地面行走的粗壮四肢、季节性迁居、高冠齿、具皮下厚脂肪层、身披浓厚绒毛及长毛等。它们被看成是冰期气候的指示动物，也是冰期存在的有力旁证。猛犸象-披毛犀动物群中的耐寒动物所占比重也很大，这些都反映了晚更新世的寒冷气候。第四纪末期，在世界范围大冰川气候的影响下，寒冷气候带多次向南扩张，以猛犸象、披毛犀等为代表的北方动物也多次向南移居，古动物群分布最南界限的纬度变化和古气候条件的变迁是可以相互印证的[9-10]。金昌柱等[11]、张虎才等[4]研究认为，猛犸象-披毛犀动物群在中国北方有过2次规模较大的向南扩散、迁移的活动，分别发生在3.4~2.6万年前及2.3~1.2万年前之间，2次扩散事件中猛犸象体型的变化（个体发育趋小）和种群密度的减少,标志着中国北方动物区系和生态环境在晚更新世不同时期的变迁。2大布苏重点化石产地的猛犸象-披毛犀动物群大布苏国家重点化石产地的猛犸象-披毛犀动物群化石主要出土于上更新统大布苏组砂土及泥质粘砂土内。大布苏组相当于在松辽平原晚更新世地层研究中已被广泛认可的顾乡屯组（Q3g）上部。大布苏组的绝对年龄，采用披毛犀肢骨化石碎片经东北师大14C实验室测定为20530±465a[12-13]。大布苏化石产地猛犸象-披毛犀动物群的地质时代与中国东北、内蒙古乃至俄罗斯西伯利亚等地其他化石产地出土的该动物群相比（表1），时代较新，与黑龙江肇源、牡丹江、哈尔滨阎家岗等化石产地顾乡屯组中出土的化石材料时代接近，即处于上述提到的该动物群第二次向南扩散事件的时间段内。汤卓炜等[13]曾报道过该地区晚更新世脊椎动物化石的属种数量，为6目12科18属19种。截至目前，根据笔者为该保护区管理局撰写“国家重点化石产地申请材料”时所进行的实地统计①，大布苏重点化石产地出土的晚更新世脊椎动物化石共有70多个个体、600余件标本，分属6目13科21属23种。其中包括了属于食肉目（Carnivora）的犬科（Canidae）、熊科（Ursidae）、鬣狗科（Hyaenidae）、猫科（Felidae），长鼻目（Proboscidea）的真象科（Elephonti⁃dae），奇蹄目（Perissodactyla）的马科（Equidae）、犀科（Rhinocerotidae），偶蹄目（Artiodactyla）的牛科（Bovi⁃化石产地黑龙江牡丹江黑龙江肇源黑龙江哈尔滨阎家岗黑龙江肇东吉林安图洞穴堆积Ⅰ吉林安图洞穴堆积Ⅱ吉林榆树周家油坊吉林永吉江南窝棚吉林大布苏泥林内蒙古萨拉乌苏俄罗斯西伯利亚材料名称真猛犸象牙齿松花江猛犸象披毛犀肢骨及其他披毛犀肢骨及其他披毛犀臼齿真猛犸象肢骨披毛犀肢骨真猛犸象牙齿披毛犀肢骨披毛犀肢骨及其他披毛犀肢骨及其他C14年代测定距今/a20900±100021200±60020000-220003900028900±75026600±55031800±75025900±50020530±46542230