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    如果古生物学家送你块石头 里面可能藏着整个地球

    时间:2018-03-29 01:00:00   来源: 科学媒介中心
    舌羊齿化石舌羊齿化石
    • 张玥 编译

      每当收到别人送的礼物时,人们心中都会有种小小的兴奋。特别是包装精美的礼物,这其中含着对未知的期待。当你小心翼翼地拆开包装,或许会发现里面的礼物让你爱不释手。

      对于古生物学家而言,石头,是她们心中不错的礼物选择。因为当你把石头砸开时,可能会发现里面是一块化石。在这里,罗德斯大学古生物学家罗兹玛丽·普瑞沃克(Rosemary Prevec)与植物学博士艾薇·马蒂婉娜(Aviwe Matiwane)会带着读者寻找神秘的植物化石,为我们讲述古时的地球风貌。

      鲜为人知的植物化石

      南非有着一系列鲜为人知的植物化石,被称作舌羊齿(glossopterids)。这种树曾经与蕨类、马尾厥、石松类等古植物群一同生长在大片的沼泽中。

      普瑞沃克与马蒂婉娜在几篇散落的文献中发现,这种极为丰富的化石资源存在于非洲大部分地区,特别是纳米比亚、津巴布韦、莫赞比克,以及更北边的赞比亚、坦桑尼亚、肯尼亚,甚至马达加斯加都有它们的痕迹。

      有的人会想,化石到底有什么重要的?是的,植物从未得到过人们太多的关注,他们把更多的焦点放在了南非闻名世界的丰富、多样化的动物化石遗产上——从最早期生命存在的证据,到原始人类的痕迹。作者指出,譬如舌羊齿属,在南非就没有得到过深入研究,因而如今尚未被人们所了解。

      据了解,世界多国都有学者研究这种植物,但并没有详细的研究成果,而且各地区都采用自己的研究体系试图理解这种化石植物。南非在这方面比较落后:全国只有两名在聘的古植物学家,而且整个研究团队都在其它国家。

      普瑞沃克与马蒂婉娜也指出,植物可以揭示很多过去的环境与气候。如果人们想要了解南非古老的过去,就需要对整个生态系统进行重构——这就需要从食物链的底层开始。舌羊齿属早在恐龙漫步地球、繁花似锦盛开之前就存在于远古的陆地。因此,有必要对这种植物展开深入研究。

      我们所知道的舌羊齿

      大约3亿年前,地球进入二叠纪。自那时起到2.52亿年前,舌羊齿属逐渐成长为冈瓦纳古陆上非常常见的一种植物。那是一块超级大陆,包括今天所知的非洲、南极洲、澳洲、印度次大陆以及南美洲。

      舌羊齿的出现,在20世纪中期被当作证据,用于支持“大陆漂移”的进化理论。它们可以准确地揭示我们今天所看到的世界是怎么形成的。

      在自然界中,舌羊齿很容易辨识,因为它的叶子很有特点,Glossopteris在希腊语的意思是“舌—蕨”,这代表着它们的形状特征。化石证据表明,这种植物的生长环境可能很多样,而且形状也各有不同,从矮矮的灌木丛到五层楼高的大树都有。

      科研人员指出,此类植物中至少有部分属于落叶性植物,因为它们的叶子通常会散落在地上像个厚厚的垫子——这被认为是季节性脱落的结果。因此,舌羊齿不仅有助于理解人类历史,而且也对今天人们所使用的燃料和材料有所贡献。

      燃料的主要贡献者

      舌羊齿等植物的枯枝落叶在沼泽中堆积,深埋于地下,经年之后,形成了南非巨大的煤炭储备。

      在正常情况下,植物枯死后或其枝叶散落在地上,腐烂分解。但若是遇上特殊情况,比方说在二叠纪的冈瓦纳古陆的广大沼泽中(有点像今天的红树林沼泽),这种过程就会发生变化。

      舌羊齿的叶片一旦脱落,植物原料就会在单宁酸含量较高、氧浓度较低的酸性水中堆积。这会减缓细菌、真菌和其它微生物的活性,以及分解过程。此后,一层层的淤泥、泥沙和沙子冲入沼泽,掩埋了浸满水的泥炭层。数百万年过去了,在这段时期,淤泥、泥沙和沙子,以及包住的植物原料在遭受巨大的压力和高温之后被压缩成为石头,经历了各种化学变化。

      结果呢?煤层形成了。这也是为什么煤炭被称为化石燃料,同时,这也提醒着人们,煤炭的储量是有限的。

      舌羊齿除了是南非发电燃料的主要来源之外,也以多种方式影响着人们的生活。数亿年前,这些树木在光合作用过程中从空气的二氧化碳中获取碳原子,此后,这些碳原子就出现在石油、蜡、塑料等一系列日常生活用品当中。

      处女地:我们在努力

      南非拥有巨大的化石资源潜力,在这里,还有大片处女地亟待探索,然而,研究植物化石和昆虫化石的人却寥寥无几。

      普瑞沃克与马蒂婉娜如今属于一个位于东开普省格拉罕镇阿尔巴尼博物馆的小型研究组织,他们致力于通过研究舌羊齿等化石植物来改变这一现状。

      目前,他们正在北开普省萨瑟兰德附近的几条小路堑进行勘查。他们的目标是深入研究二叠纪的生态系统,这对南非甚至全球而言都是一项新的探索。

      这项新征程将有机会帮助南非的自然遗产重见光明,也将为这个国家开拓新的科学领域,培养国家所急需的古植物学人才。

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