近日,,中國科學(xué)通報(bào)雜志(CHINESE SCIENCE BULLETIN)刊登了中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究人員的最新研究成果“Enamel carbon isotope evidence of diet and habitat of Gigantopithecus blacki and associated mammalian megafauna in the Early Pleistocene of South China,。”研究發(fā)現(xiàn)步氏巨猿是純C3食性動(dòng)物。
食性和生態(tài)環(huán)境是人類起源,、演化及適應(yīng)性的關(guān)鍵要素, 是古人類學(xué)研究的重要課題. 步氏巨猿(Gigantopithecus blacki)是最大的靈長類動(dòng)物,,曾被認(rèn)為是人科成員或絕滅旁支,發(fā)現(xiàn)于華南地區(qū),時(shí)代從早更新世至中更新世,。巨猿牙齒頜骨碩大,,形態(tài)結(jié)構(gòu)特化,其食性和生態(tài)環(huán)境備受關(guān)注,,它對闡釋巨猿的演化和絕滅有重要意義,。
中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所趙凌霞研究員和她的研究團(tuán)隊(duì)分析研究了湖北建始龍骨洞和廣西柳城巨猿洞8枚巨猿牙齒及9種伴生哺乳動(dòng)物24枚牙齒的釉質(zhì)穩(wěn)定碳同位素比例,發(fā)現(xiàn)δ13C值(PDB)為-18.8‰‐-14.1‰,其中建始4個(gè)巨猿牙齒的釉質(zhì)δ13C值為-18.2‰‐ -14.2‰,,柳城4個(gè)巨猿牙齒釉質(zhì)的δ13C 值為-17.5‰ - -16.8‰,。研究結(jié)果表明巨猿及伴生動(dòng)物群的食性均為純C3食性。依據(jù)C3植物的分布規(guī)律,、相關(guān)地區(qū)植被的C3/C4植物組成,、巨猿動(dòng)物群和古植物孢粉等綜合分析,推測巨猿生活于C3植物占優(yōu)勢的植被環(huán)境,,應(yīng)該是森林環(huán)境,,而非開闊環(huán)境,而且巨猿的絕滅可能與棲息環(huán)境退縮惡化等因素密切相關(guān),??茖W(xué)通報(bào)2011年第56卷35期近期刊發(fā)該項(xiàng)研究成果,。
研究分析的8枚巨猿牙齒標(biāo)本均為殘破牙齒,但保存部分可以鑒定是巨猿牙齒,,4枚巨猿牙齒出自湖北建始高坪龍骨洞,,另4枚巨猿牙齒出自廣西柳城巨猿洞。24枚哺乳動(dòng)物牙齒材料均來自建始龍骨洞,,包括豬(Sus sp.),、麗牛(Leptobos sp.)、鹿(Cervus sp.), 馬(Equus sp.),、犀(Rhinoceros sinensis),、貘(Tapirus sinensis)、粗壯鬣狗(Pachycrocuta licenti),、熊(Ursus sp.),、大熊貓(Ailuropoda wulingshanensis)。
運(yùn)用牙齒釉質(zhì)穩(wěn)定碳同位素分析方法可以復(fù)原古人類的食性和生態(tài)環(huán)境的主要原理是:植物因?yàn)楣夂献饔猛緩讲煌謩e出C3植物,、C4植物和CAM植物,。CAM植物在自然界中很少見,多數(shù)肉質(zhì)植物屬于此類,。C3 和C4 植物具有顯著不同的13C/12C 比例, C3和C4植物的δ13C值變化范圍分別為-35‰‐-22‰和-16‰‐-8‰,。85%的陸生植物都屬于C3植物,包括喬木,、大多數(shù)灌木,、高緯度或高海拔或溫涼季節(jié)生長的草本植物;大約10%的陸生植物屬于C4植物,,現(xiàn)代熱帶和亞熱帶的草本植物以C4植物占優(yōu)勢,,經(jīng)過食物鏈,動(dòng)物牙齒釉質(zhì)穩(wěn)定碳同位素比例δ13C可反映初級食物中的C3和C4植物比例,。研究發(fā)現(xiàn),,牙齒釉質(zhì)在埋藏過程中,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,,其中的結(jié)構(gòu)性碳酸鹽幾乎不受成巖作用影響,,是了解遠(yuǎn)古化石物種食性及生態(tài)環(huán)境的可靠記錄。
該項(xiàng)研究獲得了現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金,、國家自然科學(xué)基金,、科技部國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目和科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)資助。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1007/s11434-011-4732-4
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Enamel carbon isotope evidence of diet and habitat of Gigantopithecus blacki and associated mammalian megafauna in the Early Pleistocene of South China
LingXia Zhao, LiZhao Zhang, FuSong Zhang and XinZhi Wu
Enamel stable carbon isotope analyses were conducted on the large fossil ape Gigantopithecus blacki and an associated mammalian megafauna from Longgudong Cave in Jianshi and Juyuandong Cave in Liucheng, South China. The range in δ 13C values (−18.8‰ to −14.1‰) indicates that G. blacki and other large mammals fed on solely C3 biomass, and lived in forest habitats, and not open country or savannas. These results are consistent with other faunal and floral analyses for that time. The diet and habitat of G. blacki were significantly different from those of early hominins (Australopithecus and Paranthropus) from South and East Africa. Extinction of G. blacki probably was a result of forest habitat fragmentation and deterioration.