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上新世

(图)上新世贝类化石

上新世( pliocene epoch)是地质时代中第三纪的最新的一个世,它从距今530万年开始,距今180万年结束,上新世是英国C.莱伊尔于1833年命名的,但他把现在的上新世称为古上新世,把大体上相当于更新世的年代称为新上新世。贝类化石的总种数占现存种的60—70%,现存种有显著地增加,这与第三纪的气候温暖有关。但从这个年代的后半期起气温开始下降,预示着随后而来的第四纪的大冰川期,特别是植物界已明显地受到了影响。哺乳类中很多继中新世而存在,无大变化。长鼻类在此期达到全盛,出现了许多属和种。食肉类继中新世逐渐发展。

简介
(图)上新世三趾马动物群化石

上新世是新生代新近纪的第二个世,也是新近纪最后的一个世,延续时间530万~260万年(国际上是530万~175万年)。上新世前是中新世,其后是更新世。如同其它许多比较老的地质时代,上新世与其它相邻的时代的岩床的分界定义分明,但其精确的时间范围还不十分准确。上新世与中新世之间的边界不是一个全球性的事件,而是地区性的从比较温暖的中新世转化为比较寒冷的上新世,上新世与更新世之间的边界一直被认为从更新世冰川的开始。

第三纪的第五个世。上新世时形成的地层称上新统,位于中新统之上、第四系之下。软体动物现生种的含量为49%。晚中新世至早上新世,为三趾马动物群时期,三趾马从北美迁入,草原型动物大量出现;晚上新世,真象从非洲,真马从北美迁入欧亚大陆形成另一动物群,并逐渐演化成现今的动物群。晚第三纪初北欧还有热带常绿植物,西伯利亚还有温带阔叶林,至上新世末喜暖植物明显南退。对于上新世上、下限的确定见晚第三纪。

根据不同的动物上新世又可分为三个期:

上新世晚期(杰拉阶) (258.8—180.6万年)

上新世中期(皮亚琴察阶) (360—258.8万年)

上新世早期(赞克尔阶) (533.2—360万年)

气候
(图)上新世北冰洋

上新世时气候开始变冷变干,四季比此前的中新世分明,有点象今天的气候。上新世开始前后南极洲开始被冰雪覆盖,中纬度的冰川在上新世末期前也已发展,北冰洋的冰层形成。上新世末南极洲已经终年被冰雪覆盖。

上新世是个温暖的时期,全球平均温度比现今气候温暖约3度,除了平均温度较高,东太平洋的斜温层位置也较深,造成赤道太平洋的经向海温梯度只有1.5±0.9度,类似现今圣婴现象时的海温分布。同时,上新世的边界条件也和现今的条件相当,拥有类似的洋流形态、海陆分布、北半球的冰层覆盖范围、及类似的大气CO2含量。因此温暖的上新世是研究及对照全球暖化与圣婴现象的最佳时期。

上新世比较温暖的原因可以有来自热带地区以外的海温变化或海水盐度变化,或是热带地区本身的短期气候变化(ENSO或大气中CO2浓度变化)所造成的影响。理论上,亚热带地区的海温或表面海水盐度梯度若降低,会导致赤道地区的斜温层变暖且深度变深。虽然已有观测资料显示上新世的亚热带海温的确比较高,但是仍需更多资讯来佐证。

赤道地区的海气结构是影响全球气候的关键之一(另一个关键是北极地区的海冰)。温暖的上新世代表了赤道气候的基本形态可以有而且曾有过长期重大的改变。因此,现今气候在长时间尺度下来看,可能不是一个稳定的状态。当地球处于温暖期,赤道地区的海洋--大气结构会产生根本上的变化,例如Walker circulation势必要改变,全球热量会重新分配,海气交互作用将变弱并进而减缓高频气候变异(例如ENSO,相对于长时间的气候变迁)的幅度。

古地理
(图)上新世巴拿马地峡

上新世时大陆板块继续向它们今天的位置移动,上新世初它们离今天的位置约为250千米,上新世未它们离今天的位置约70千米。南美洲与北美洲通过巴拿马地峡连接到一起,导致南美洲的有袋目动物几乎灭绝。巴拿马地峡的形成对地球的气候有很大影响,原来沿赤道的大洋暖流被切断,大西洋开始变冷,大西洋和北冰洋的水温降低。

非洲板块与欧洲板块的碰撞使地中海开始形成。古地中海消失。

海面的降低使亚洲阿拉斯加之间形成了一条地峡

在地中海、印度中国有上新世的海底岩石暴露,其它地方上新世的海底岩石一般在海岸附近可以找到。

植物

上新世气候的变化对植物带来的变化很大,全世界热带种类减少,落叶森林扩展,北方被松柏林和冻土地带覆盖,除南极洲外在所有的大陆上草原扩张。只有在赤道地区还有热带森林,在亚洲和非洲热带大草原和沙漠出现。

动物
(图)上新世河边,石爪兽在吃树叶,河马一样的远角犀在觅食。
体不足90厘米、身材矮小以腐肉为食的嗜骨犬
在吃像鹿一样的骆驼——奇角鹿的死尸

不论是海生动物还是陆地动物,上新世的动物已经相当现代化了,陆地动物还有些原始。最早的类人的动物在上新世末出现。

非洲与欧亚大陆的碰撞,南北美洲之间的地峡的形成和亚洲和北美洲之间的地峡的形成导致过去分散存在的种类混合、迁徙和互相接触。

草食动物和一些肉食动物变大。

哺乳动物

上新世是哺乳动物的繁盛时代,哺乳动物进一步分化、大型化和特化为其特征,已与现代属群十分相似。最特征性的动物群是上新世早期,即欧亚大陆的蓬蒂期动物群,它广泛分布于中国北方和南方,向西延伸到地中海沿岸,这一动物群在北方主要发现于黄河流域的三趾马红层,其中有Hipparion、Chilotherium、长颈鹿乳齿象和一些啮齿类如Prosiphneus等;上新世中期在山西省静乐发现较进步的中趾马和羚羊等。

在北美洲,啮齿目动物、乳齿象和铲齿象类,负鼠依然昌盛,而有蹄类动物则变少,骆驼鹿和马的数量降低。犀牛、貘和爪兽类灭绝。食肉动物中鼬鼠家族种类增多,犬科和熊科也很成功。树懒、雕齿兽和犰狳等沿巴拿马地峡从南美洲进入北美洲。

在欧亚大陆上啮齿动物繁荣,而灵长目的分布范围减小了。鬣齿兽和剑齿兽属动物在亚洲繁盛。蹄兔从非洲进入亚洲,的分布减少了,而爪兽类和犀牛相当成功。和羚羊也很繁盛,一些骆驼从北美洲进入亚洲。鬣狗和早期的剑齿虎出现。

(图)上新世两只雷兽为赢得配偶和领地而斗

在非洲有蹄类动物最多,灵长目动物继续它们的进化,上新世末期南方古猿出现。啮齿动物和象的数量增加,牛和羚羊不断有新的种类出现,后来它们的种类和数量多于猪的种类和数量。早期的长颈鹿出现了,骆驼从北美洲经过亚洲进入非洲。马和现代的犀牛出现。食肉动物有、犬科动物、鼬鼠、猫科动物、鬣狗和香猫。在这么多竞争者的压力下鬣狗开始成为腐食动物。

白垩纪后北美洲的动物首次重新进入南美洲,北美洲的啮齿动物和灵长目动物与南美洲的类似动物混合。南美洲的滑距兽雕齿兽树懒和小的犰狳比较成功。

在澳大利亚最主要的哺乳动物依然是有袋目动物,其中包括食草的袋熊袋鼠和双门齿目动物。肉食的有袋动物有袋狼和袋狮,啮齿动物进入澳洲蝙蝠也很繁荣。单孔目的今天的鸭嘴兽出现了。在海洋中是最大的哺乳动物。

除鲸外海洋中的哺乳动物还有海牛、海豹和海狮

(图)上新世大白鲨

上新世是巨型鲨鱼天下,不过抹香鲸类亦开始发展,品种仍繁多,跟巨型鲨鱼争夺一吋之地,当然巨型鲨鱼占优。但於500万年前,虎鲸袓先Orca citoniensis出現,标志巨型鲨鱼時代开始走下坡。250万年前,现今鲸豚类及鳍脚类已出现,包括虎鲸伪虎鲸领航鲸、还有一种巨型伪虎鲸-苑里伪虎鲸等。虎鲸及伪虎鲸会联群捕杀幼巨齿鲨(3-4米),甚至虎鲸会联群捕杀成年巨齿鲨。甚至大白鲨会跟幼巨齿鲨竞争食物亦是巨齿鲨灭绝原因之一。加上冰河时期鲸鱼迁徙令巨齿鲨丧失食物而绝种,众说纷纭,总之上新世未期己是巨型鲨鱼强弩之末了。

海洋

上新世的海洋依然相当温暖,但其水温在不断下降。北冰洋的冰盖形成后使得气候变得干燥,北大西洋上的浅寒流加剧。

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