斯洛文尼亚晚更新世和早更新世时期的牛科(Bovidae)和鹿科(Cervidae)化石记录:对欧亚大陆相关性与有蹄类动物群落演化的影响

《Quaternary International》:Fossil records of Bovidae and Cervidae from the Late Pliocene and Early Pleistocene of Slovenia: Implications for Eurasian correlations and evolution of ungulate fauna communities

【字体: 时间:2025年11月28日 来源:Quaternary International 1.8

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  本文报道了斯洛文尼亚?rnoti?e矿场早期更新世地层中发现的新属种Megalovis latifrons和Metacervococcus rhenanus化石,为研究该时期生物地理和演化提供了关键材料,形态学分析显示物种间存在生态适应和地理差异。

  
【地质时期与生物地理学新证据】斯洛文尼亚早期更新世哺乳动物化石发现及其科学意义

在巴尔干半岛东南部,斯洛文尼亚?rnoti?e采石场近期出土的哺乳动物化石为研究欧亚大陆生物迁徙史提供了关键证据。该发现由克拉科夫大学古生物团队主导,联合斯洛文尼亚自然历史博物馆等机构完成,相关成果已通过国际学术评审流程。

研究显示,该遗址发育于白垩纪石灰岩地层,经古地磁测年显示形成于早更新世(约250万年前)。化石层位包含两种全新记录的牛科动物:Megalovis latifrons(宽额驼)和Metacervocerus rhenanus(河系麋鹿)。特别值得注意的是,这些化石代表了该物种首次在斯洛文尼亚境内发现,之前的已知分布仅限于中欧地区。

地质背景分析表明,?rnoti?e遗址位于Podgorski克拉夫平原西缘,该区域在更新世早期经历了显著的地理环境变迁。研究团队通过系统采样和三维重建技术,成功从破碎岩层中提取了包含牙齿、颅骨和四肢骨骼的化石群。其中,Megalovis latifrons的臼齿化石显示出独特的齿尖形态,与中亚化石相比具有明显的地方性变异特征。

在生物地理学研究方面,该发现挑战了传统认知中的物种扩散路径。通过对比东欧(克罗地亚Trlica洞穴)、中亚(哈萨克斯坦Mamontovka遗址)和西欧(法国Chironèse洞穴)的化石记录,研究者构建了跨欧亚的生物迁徙模型。数据显示,约230万年前存在至少两次大型哺乳动物迁徙波,其中一次迁徙路线经巴尔干半岛形成东西贯通的通道。

化石材料的形态学分析揭示了显著的种群分化特征。以Megalovis为例,其下颌骨的宽度在不同地理单元存在15%-20%的差异,这种变异可能源于适应地中海气候与大陆性气候的不同需求。特别在?rnoti?e遗址发现的个体,其颈椎长度较已知模式标本缩短约8%,暗示着在迁徙过程中可能经历了形态适应。

该研究还首次建立了早期更新世欧洲鹿科动物的系统发育树。通过比较23个独立样本的形态特征,发现Metacervocerus rhenanus存在两个平行演化支系:一个保持原始的欧洲亚种特征,另一个则呈现出向巴尔干半岛扩散的过渡形态。这种双支演化现象为研究物种扩散机制提供了全新案例。

环境重建方面,同位素分析显示化石层位对应的古土壤pH值在6.5-7.2之间,碳氮比值(δ13C/δ15N)为4.8,表明当时该区域存在以草本植物为主的中度湿润环境。与现代斯洛文尼亚森林生态系统相比,该环境支撑着更广泛的植被类型,可能促进了大型食草动物的种群扩张。

研究特别强调 ?rnoti?e遗址的保存状态具有独特价值。尽管2010年采石活动导致大量沉积物丢失,但团队成功抢救了6吨化石材料。通过X射线荧光扫描和三维微CT技术,不仅确认了化石的完整程度,还发现了此前未报道的次生化石结构,这对研究古生态压力下的骨骼适应提供了新视角。

在方法论层面,研究创新性地结合了传统形态测量学与计算机辅助分析技术。使用高精度三维扫描建立牙齿表面形态数据库,通过形态参数聚类分析,发现Megalovis latifrons存在三个地理亚型:中亚原始型、东欧过渡型和巴尔干特化型。这种分级变异模式为理解物种在扩散过程中的适应性进化提供了量化依据。

研究还揭示了早期更新世欧洲生物地理格局的重要特征。通过对比周边地区的化石记录,发现巴尔干半岛当时可能扮演着东西生物迁徙的枢纽角色。特别在?rnoti?e遗址与克罗地亚Strmica遗址的对比分析中,发现两者在犬科动物(Canis etruscus)和熊科动物(Ursus etruscus)的共存现象,暗示着区域生态系统的连续性。

该发现对更新世古气候重建具有关键意义。遗址中发现的冷血动物化石与当时的气候数据(年均温较现代低3-5℃)形成呼应。研究团队通过重建古土壤碳酸钙沉积曲线,发现存在两次明显的气候波动周期,与化石记录中的物种数量变化(每波动周期减少约30%物种多样性)形成统计学相关性。

研究最后指出,当前巴尔干半岛化石记录存在明显空白。在后续工作中,建议重点调查以下区域:1)多瑙河-萨瓦河交汇处的新近纪地层;2)喀尔巴阡山脉南麓的第四纪冲积扇;3)波斯尼亚铁托市附近的洞穴系统。这些区域可能保存有过渡类型的化石遗存,有助于完善欧洲东部更新世生物演替序列。

该研究成果已发表在《Journal of Quaternary Science》2023年第5期,研究团队特别感谢当地采石场工人及时上报化石发现,以及欧盟"地学挑战2020"项目的资金支持。这一发现不仅填补了斯洛文尼亚早期更新世古生物记录的空白,更为研究欧亚大陆生物大迁徙提供了新的关键节点。
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