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科学与社会

冰河巨兽的温带故乡:一头披毛犀改写的五十万年

选题来源:北京大学遇赫研究组联合中国科学院地质与地球物理研究所等,2026 年 9 月 10 日发表于《Science》(DOI: 10.1126/science.aed0430)

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选题来源:北京大学遇赫研究组联合中国科学院地质与地球物理研究所等,2026 年 9 月 10 日发表于《Science》(DOI: 10.1126/science.aed0430)

一、冻土给我们的答案,可能只是半张地图

西伯利亚的冻土是一座天然的冰柜。一百多年来,披毛犀(Coelodonta antiquitatis)最完整的遗体大多从那里出土——皮毛尚在,胃里还留着最后一餐的草。久而久之,一种印象悄悄固化:这种与猛犸象并肩的冰河巨兽,是严寒的产物,它的家在北方,它的故事写在冻土里。

但冻土有一个隐蔽的偏见。DNA 保存得最好的地方,未必是一个物种真正的摇篮。寒冷利于保存,却不等于利于繁衍。如果把样本全部押注在西伯利亚,我们看到的与其说是披毛犀的历史,不如说是"披毛犀遗体保存条件最好的那部分历史"。

2026 年 9 月 10 日,北京大学遇赫研究组联合中国科学院地质与地球物理研究所阮骄杨等国内外学者,在《Science》上发表了一项足以修正这张地图的工作。他们把大规模古基因组测序与连续的古气候—生境模拟结合起来,重建了披毛犀过去五十万年的家族史与家园变迁。结论出人意料:披毛犀的母系遗传多样性,主要形成于欧亚大陆的中纬度温带地区;东亚很可能是晚更新世披毛犀祖先成分的来源之一;而阿尔泰地区,则在一轮又一轮的冰期—间冰期旋回中,充当了它们的避难所与扩散中转站。

换句话说,这头以"冰河"闻名的巨兽,真正的故乡是温带。

二、一头"名不副实"的犀牛

披毛犀是更新世欧亚大陆最具代表性的巨型动物之一,与猛犸象共同构成"猛犸象—披毛犀动物群"的核心成员。它们肩上高耸的驼峰、扁平的长角和一身厚毛,是无数博物馆复原场景里的主角。大约一万年前,全新世之初,它们退出历史舞台,把荒原留给了人类。

"披毛犀来自严寒北方"这个叙事之所以长久流行,部分原因是它的对照组——猛犸象。猛犸象的遗传多样性中心公认在高纬度的西伯利亚,于是人们顺理成章地推断:同为耐寒巨兽,披毛犀大约也一样。

化石记录其实早就埋着反对意见。研究界有一种被称为"走出西藏"的假说:披毛犀所属的 Coelodonta 谱系,可能先在青藏高原及周边的高寒环境中完成了对寒冷的"预适应",然后才向北扩张。按照这条线索,在约六十万年前,这个谱系主要活动于中亚和东亚,分布比猛犸象更偏南,也更耐受温带环境。

假说归假说。要把这个故事讲实,需要两块此前缺失的拼图:一是中纬度欧亚大陆的遗传证据——这片化石最丰富的分布区,此前公开的披毛犀核基因组只有 3 例,且全部来自晚更新世的东北西伯利亚,中纬度在遗传上几乎是一片空白;二是"当年究竟哪里宜居"的连续图景——化石只能告诉我们某个时间、某个地点有一头犀,却不能直接画出五十万年里家园的伸缩。

新研究恰恰补上了这两块拼图。

三、把骨头里的记忆,叠到气候的地图上

这项工作的巧思,在于它让两种证据彼此对表。

一头是古基因组。团队从欧亚大陆更广泛的时空范围内获取披毛犀样本,读取其中封存的母系遗传信息。每一具化石都是一封来自冰河期的信,只是这些信散落在不同纬度、不同年代,此前很少有人把它们凑齐了一起读。

另一头是古气候—生境模拟。中科院地质与地球物理研究所的阮骄杨团队用瞬变古气候模拟,把过去几十万年的温度、降水与植被变迁算成了一部连续的电影——气候不再只是演化故事的背景板,而是落在地图上、可以被检验的假说。哪些年代阿尔泰的山谷还能长出犀群赖以为生的草,哪些年代温带草原向北推进打开了扩散通道,模型都会给出自己的回答。

当基因的家谱叠上气候的地图,故事忽然立体起来:冰期来临时,披毛犀的适宜生境收缩到阿尔泰等避难所,种群在这里熬过严寒,也在这里彼此混合;间冰期回暖时,它们沿着重新变绿的通道向外扩散。一轮又一轮的冰期—间冰期旋回,像一台巨大的呼吸器,反复压缩又释放着这个物种的地理与遗传空间。而多样性的策源地,不在西伯利亚的永冻层,而在中纬度的温带——包括东亚。

这项研究的共同第一作者、北京大学—清华大学生命科学学院 PTN 项目博士生雷晓乐,在野外与实验室之间为这批中纬度样本奔走了数年;通讯作者遇赫长期深耕古 DNA 领域,他的研究组此前就在东亚古人类与古动物遗传史上屡有斩获。论文附带的数据与代码已在 Zenodo 公开,任何同行都可以检验那幅生境地图是怎么画出来的。

四、这故事与我们何干

一个已经灭绝一万年的动物,它的家谱值得如此大费周章吗?

值得,理由至少有三层。

第一层是方法论的。这项研究示范了一种新的叙事纪律:当我们谈论一个物种的"起源"时,必须先追问样本的地理偏见。冻土给出的答案清晰而诱人,但清晰不等于完整。这个道理同样适用于人类自身的演化史——就在同一周,云南鹤庆蝙蝠洞遗址首次在中国西南地区发现丹尼索瓦人化石,两篇论文同步发表于《自然》。无论对犀牛还是对人,中低纬度这片"难保存、少样本"的广阔地带,正在一块块补上。东亚不再是演化地图上沉默的边缘,而越来越接近故事的中心之一。

第二层是气候的。披毛犀的五十万年,是一部物种对气候剧变的应答记录。它们有过避难所,有过扩散通道,有过喘息与繁荣——直到全新世之初,变化的速度与人类的压力叠加,应答戛然而止。今天我们讨论生物多样性如何挺过气候变化,争论的焦点恰恰是:避难所在哪里?通道还通吗?变化会不会快到来不及应答?古基因组加生境模拟提供的定量框架,把这些问题从哲学讨论变成了可以计算的问题。

第三层,是眼光的。这项由中国学者主导、联合多国实验室完成的工作,其关键突破不在于测序做得更深,而在于把"保存偏差"这个常识变成了严肃的研究对象。科学史上许多重要的修正,起点都不是新发现,而是对旧地图的怀疑。地图越清晰,越值得多问一句:画这张图的人,站在哪里?

一万年前,最后一头披毛犀倒下的时候,人类刚刚开始种地。五十万年的温带故乡、阿尔泰的避难所、冰期间的往返迁徙,全部沉入冻土与尘土。如今我们把它们一一读出——既是为了这头犀牛,也是为了在气候再度剧变的时代,读懂"一个物种如何失去家园"这本古老的教科书。


事实审校与来源见同目录 fact_check.md;标题实验见 title_lab.md。

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