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南澳大利亚州Nilpena Ediacara国家公园:守护野生动植物进化史

媒体:原创  作者:大自然保护协会
专业号:大自然保护协会 2024/3/22 12:23:06

75年前,地质学家雷金纳德·斯普里格(Reginald Sprigg)在埃迪卡拉山脉的岩层中发现了一个奇形怪状的印记。该地区距离南澳大利亚州阿德莱德以北6小时车程,除了地质学家,大多数人都会将这里描述为一片贫瘠之地:土地破碎呈铁锈色,植被矮小,夏日的酷热甚至能融化沥青。斯普里格发现的化石形状奇特,如同煎饼一般,表面布满如棕榈叶脉般的棱纹。这些化石,实际上是古老生物在沙地上留下的痕迹。

斯普里格当时并不知道,他无意中发现了地球上迄今为止复杂多细胞动物生命最古老的化石证据。这个低矮的山丘因其化石的发现,后来成为了一个新地质时期的命名依据——埃迪卡拉纪(Ediacaran,或称震旦纪)。这些化石将成为我们理解地球生命演化的重要转折点。

如今,该遗址被称为Nilpena Ediacara国家公园。2020年,在大自然保护协会(TNC)的协助下,南澳大利亚州政府从之前的私人土地所有者手中收购了该地区的大片土地。国家公园的建立不仅确保了化石宝藏的安全,还保护了这片土地上的濒危林地栖息地、濒危野生动植物以及原住民的文化遗址。在这里,过去与现在的生物多样性和谐共存,袋鼠和鬣蜥在它们祖先的化石上晒太阳。

A woman stands on a mountain peak in an arid landscape.

在弗林德斯山脉地区的最高点——圣玛丽峰上,一名女性正静静地等待着日出的到来。© Andrew Peacock/Tandem Stock

加州大学河滨分校古生物学家玛丽·德罗瑟(Mary Droser)在尼尔佩纳研究化石已有20多年。她表示:“这个地方捕捉到了动物生命的黎明——那是地球上动物最初多样化的时代,展现了生物们以各种方式运动和繁殖的奇妙景象。这是一片非凡之地,这里的生物已经存在了5亿年之久。然而,这个庞大的数字并不足以形容这片土地的真正非凡之处。”

德罗瑟解释道,在大约6.35亿到5.41亿年前的埃迪卡拉纪,澳大利亚内陆的这片区域是一片浅海。地球上最早的动物在这片海洋底部的有机淤泥上穿梭。偶尔,海面上会刮起风暴,冲刷来的沉积物会沉淀下来,形成一层新沙,许多生物因此被原地掩埋。对于古生物学家来说,这种微生物垫和新鲜沙子的分层结构使尼尔佩纳成为一个非同寻常的化石遗址。

德罗瑟说:“这些有机垫在风暴之间起到了分隔作用,就像我们在买牛排时,中间的那张纸使得它们容易分开一样。我们挖掘海床,翻转它们,重建了大片的海底。这些化石层,就像是埃迪卡拉海的真实抓拍。”

A timeline of life on Earth highlights the Ediacaran period.

与地球的地质历史相比,埃迪卡拉纪的长度不到1亿年,相对较短,但对进化来说却是一个关键的时期。在此之前,地球上只有微生物群和藻类等简单的生命形式。在埃迪卡拉纪,植物和动物开始发展出构成寒武纪时期和最终现代生命的基本结构。© Zoe Keller

德罗瑟和她的团队在尼尔佩纳的岩石中发现了十几个新的属。多年来,尼尔佩纳地区陆续发现了形似葡萄干的阿滕博瑞特(以著名自然学家大卫·阿滕伯勒爵士命名),和被称为奥巴姆斯·科罗纳图斯(Obamus coronatus)的化石,这种小而圆的化石外形酷似编织的面包,以美国前总统奥巴马的名字命名。“很多新发现都是在我们俯身跪地挖掘的时候出现的,面对它们,我们总是充满新奇。”

尼尔佩纳是世界上为数不多盛产埃迪卡拉纪化石的地方之一,也是唯一一个古生物学家挖掘出整张岩床的遗址。这使得德罗瑟有机会重建那失落的生态系统,并研究古生物学家很少能够接触的一系列问题,特别是关于这些早期生命形式如何相互作用的奥秘。

为了解开这些谜题,古生物学家们利用了激光扫描和摄影测量等多种制图与图像技术,将这片化石海床进行数字化处理。他们将收集的数据带回加利福尼亚州进行深入分析,而化石则留在原地,得到了妥善的保护。

德罗瑟表示:“在尼尔佩纳,我们能够提出很多与众不同的问题,并获得深刻的解读。这里有研究记录中最古老的两侧对称动物。她指的是,除了珊瑚和海绵动物外,基本上所有现代动物都有对称的身体结构。这些岩石中,古生物学家们发现了动物活动、食腐行为甚至有性繁殖的最早证据,这些发现极大地丰富了科学家们对地球生命史的理解。”

A globe with continents and continents Description automatically generated

这张地图展现了约6亿年前埃迪卡拉纪的地球风貌。现在的Nilpena Ediacara国家公园所在区域大多是赤道以北的浅海海底。在那个时代,生命可能仅在水域中繁衍生息。全世界只有少数考古遗址出土了这一时期的化石。© 5W Infographics

这些化石历经漫长岁月依然得以保存,这本身就是一件令人惊叹的事情。150多年来,尼尔佩纳一直是澳大利亚的“牛羊工作站”(即“牧场”)。但这片土地最近的主人罗斯·法格(Ross Fargher)和简·法格(Jane Fargher)夫妇非常重视这片土地的生物和古生物遗产,并注意避免过度放牧。

罗斯·法格在接受《科学》杂志采访时说,他第一次注意到自家土地上有一些不寻常的岩石是在1980年代中期,当时一位访客指出他家有100年历史的羊毛棚地面上有波浪状的波纹石。很快,古生物学家和劫掠者们就把一车车的岩石运回了阿德莱德。他对《科学》杂志说:“此时我心中敲起了警钟”,并描述了尼尔佩纳和埃迪卡拉山的遗址是如何被“肆意拿走”的。法尔格同意在他的土地上进行研究,但前提是科学家们必须将化石留在原地,不得移动。

2020年1月,TNC协助南澳大利亚政府使用瑞士慈善家汉斯约瑟夫·维斯(Hansjörg Wyss)基金会提供的资金,购买了尼尔佩纳牧区211000英亩中的近150000英亩土地。新成立的Nilpena Ediacara国家公园于2023年4月向公众开放,不仅保护了该地区珍贵的化石遗产,还将这里重要的生态系统纳入了该国保护区的范围,为实现国家的保护目标迈出了重要的一步。

Sunlight casts light and shadow on a desert mountain range.

在风景如画的伊卡拉-弗林德斯山脉国家公园,太阳升起在位于南澳大利亚Nilpena Ediacara国家公园东部的威尔皮纳盆地上。© Juergen Freund/Nature Picture Library

澳大利亚承诺遵守《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework),这是一项旨在扭转野生动植物及其栖息地损失的国际协议。该协议的一个关键部分是“30x30”目标,要求各国在2030年前保护至少30%的陆地和海洋。TNC全球保护战略高级顾问詹姆斯·菲茨西蒙斯(James Fitzsimons)表示,澳大利亚目前约有22%的土地受到保护。但他说,在全国89个生物区中,有29个生物区的保护面积不足10%。

菲茨西蒙斯表示:“30x30目标的一个关键因素是确保保护区网络具有‘生态代表性’。这意味着我们必须确保覆盖全面的生态系统和栖息地类型,并特别关注对生物多样性至关重要的地区。”通过创建国家公园,澳大利亚加强了对戈勒生物地理区的保护,该地区以其广阔的盐湖、草原以及与干旱木地相间的多岩山丘和平原而闻名。

这个公园不仅是包括濒临灭绝的厚嘴鹩莺(Amytornis modestus)在内的多个濒危物种的家园,还有两个面临威胁的生态群落:赤桉(Eucalyptus camaldulensis)林地和无脉相思树(Acacia aneura)低林地。“这两个生态群落为众多动物提供了宝贵的栖息地。昆虫和食虫鸟类都会被这些小型开花灌木吸引”,南澳大利亚州环境与水资源部国家公园项目主任杰森·欧文(Jason Irving)表示,“像楔尾雕(Aquila audax)这样的猛禽则偏爱在较大的树木上筑巢。小型哺乳动物如脂尾袋鼩(Sminthopsis crassicaudata)可以利用灌木作为栖息地,夜间捕食昆虫。”古老的赤桉林对野生动物来说尤其重要。它们中空的树枝和树干为鹦鹉、蜥蜴和小型哺乳动物等物种提供了栖息和筑巢的场所。

a map shows the new Nilpena Ediacara National Park with the Ikara-Flinders mountain range running through it.

新创建的Nilpena Ediacara国家公园巩固了盐湖和附近山脉之间自然重要的保护走廊。TNC协助购买了这一独特土地财产。© 5W Infographics

这个公园还保护着阿德亚曼塔哈(Adnyamathanha)人的文化遗址,他们是这片土地的传统所有者,曾在永久泉眼附近扎营,留下的灰烬和木炭堆在数千年后仍清晰可见。南澳大利亚州政府正与阿德亚曼塔哈人合作,致力于保护这些遗产地,并将传统生态知识纳入公园管理。

尼尔佩纳是TNC近年来在澳大利亚促成的若干土地购买项目中的首个成功案例。除了这个项目,TNC还参与了保护开普约克半岛的热带草原木地和新南威尔士州的国家重要湿地等其他重要交易。菲茨西蒙斯说,TNC在澳大利亚的保护战略的核心在于其灵活性。TNC不直接购买土地,而是与非营利组织、原住民团体和州政府合作,通过各种不同的机制建立新的保护区。迄今为止,该组织已协助保护了约5000万英亩的土地,其面积约相当于美国南达科他州或内布拉斯加州的面积。

尼尔佩纳成为国家公园已有一年,但保护该地区的工作才刚刚开始。这片土地位于弗林德斯山脉地区——南澳大利亚最著名的山脉之一,目前正积极考虑申请列入联合国教科文组织世界遗产名录。新公园以东约45分钟车程处的山区是澳大利亚的标志性景观之一,也是黄足岩袋鼠(Petrogale xanthopus)和加氏袋鼬(Dasyurus geoffroii)等濒危物种的家园。

People in sun hats bend over a slab of ground in a desert landscape studying fossils.

2015年,研究人员在现在的Nilpena Ediacara国家公园研究化石。该地区发现了许多其他地方找不到的生物化石。©南澳大利亚州政府环境与水资源部

欧文表示:“建立Nilpena Ediacara国家公园意味着我们可以对化石遗址进行管理,确保安全和管理制度落实到位,同时对游客的进入和持续研究进行控制。这将使世界遗产背后的价值得到永久保护,并与世界共享。”

德罗瑟和她的团队每年都会回到尼尔佩纳,匍匐在古老的化石海床上,绘制砂岩上的每一个斑点或线条。她表示:“人们总会问我‘为什么这个地方很重要?’这是因为我们要了解,地球有着自己的历史,过去的环境变化导致了一些生物的灭绝。我们必须了解地球上过去生命的命运,才能更好地了解我们的未来。”

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