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埋藏3亿年的“植物庞贝城”现身内蒙古乌海市[图]

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更多 发布于:2012-08-23 12:53















植物化石图片由王军提供。
随着中国科学院南京地质古生物研究所研究员王军以及其团队研究成果的完成,日前,精美的植物化石标本装车运往南京博物馆展出,位于乌达煤田的“植物庞贝城” 已开始蜚声海内外,名不见经传的内蒙古乌海市乌达区也将由此进入了世界古生物科学家的视野。
“植物庞贝城”的由来
公元79年8月24日,维苏威火山突然喷发,火山喷出的岩浆夹杂着大量的火山灰,降落到意大利的庞贝城,于是在火山灰的覆盖下,这座城市从地面上消失了。这就是著名的意大利庞贝城消失之谜。但当考古学家终于找到这座城市时,惊奇地发现城中的一切,还保持着以前的摸样。
如今在乌达煤田发现的“植物庞贝城”,也同意大利的庞贝城一样,虽然经历了数亿年沧海桑田的变迁,但仍保持着远古时的原始状态。
中国科学院南京地质古生物研究所研究员王军如此形容这座“植物庞贝城”的前世今生:大约3亿年前,位于贺兰山西北角的这处沼泽地,生长着茂密的各种植物,还有生机盎然的原始森林,高等植物与低等植物和谐的共同生长着,演绎着这里安宁平静的故事。但是,几十公里的一次火山大爆发,改变了这个原本安静的环境。火山喷发出来大量的火山灰,随风飘落到这片森林里,所有的树木瞬间就被火山灰掩埋封存了。
这个情景与1713年考古学家发现的意大利庞贝城的消失极其相似。
中国科学院南京地质古生物研究所研究员王军告诉记者,通常历史上遗留的痕迹,都是经过冲刷、搬运、再沉积,最终被人们发现的。意大利的庞贝城之所以保存的那么完整,靠的是火山的爆发,而乌达的这个“植物庞贝城”,也是经历了同样的命运。
王军说:“一场灾难性火山大爆发,可以让原始森林瞬间封存,但火山爆发的灾难,却也产生了特定条件保存下的景观和生态状态的完整,这对古生物学研究来说,也是难得的事情。”说到这里,王军研究员举了一个例子,他说,紫金山上有很多的树,如果这些树上的叶子掉落后留在玄武湖底,被淤泥掩埋才能保存下来,否则几年之后就消失了。生长状态下的草木植被,在风吹雨淋、气候变幻中自然死亡,它们被空气氧化最终成为泥土。只有部分因“机缘巧合”与空气隔绝,才能形成植物化石。
科学家多年考察发现
“植物庞贝城”
1993年,王军的博士生导师曾到乌达煤田考察,并在这里发现了一块精美的植物化石,他把这块化石的来处告诉给了王军。
2003年,王军根据导师所说的情况,与美国宾夕法尼亚大学的学者相约去了乌达,“因为当时的煤田开发,我在那里找到了植物直立茎干的化石,而且每隔3至5米就能发现一个,在茎干化石的周围还有很多的枝叶化石,我们很容易就能辨别出植物的种类。”虽然时隔数年了,但王军说起当时的发现,仍然难以掩饰住兴奋的神情。
王军还说:“我们将带回去的火山灰样本进行了测定,以判断当时植物所生长的年代,结果数据显示时间为距今约2.98亿年。”
记者通过王军展示的挖掘现场拍摄的图片,看到植物化石是夹在石头中间的,轻轻敲打开一块石头,就可以看到中间的化石,并可以清晰地分辨出植物的枝叶以及植物的种类。“普通的植物化石根本达不到这样的条件,这里的植物化石非常难得呀。”王军还告诉记者,就是因为大量的植物被火山灰掩埋并碳化,才形成了现在的乌达煤田。
在王军介绍中,记者得知这个产生大量植物化石的“植物庞贝城”在山腰,这里的化石带上共有66厘米厚的火山灰,化石带的上下均是煤层。
为了采集到更多更好的化石,他们租来了大型机械,在150平方米的范围内进行试验性的采集,当山顶全部揭掉露出化石层,王军和他的团队小心地把化石标本敲打出来,每敲出一块,都要记录植物的种类和所处的方位,都要一一做好标记。
一般化石中的植物都是躺着的,但是,乌达的植物化石是“站”立的。每隔三五米就有一棵直立的植物树干。王军说:“这是当时的火山灰把树叶子打落下来,然后火山灰又把这些树叶都埋在了里面,还有地下保存着直立的茎杆,这也是说明它是火山灰保存而形成化石的一个直接的因素。”
“植物庞贝城”
颠覆了“进化论”
通过王军的介绍,记者了解到,乌达煤田的“植物庞贝城”面积大约20平方公里,由于当时正处于气候温暖时期,这里生长着石松类、有节类、瓢叶类、蕨类、原始松柏类、苏铁类等植物群落。其中蕨类植物构成了森林的主体,高层植被由原始松柏类的科达和石松植物类的封印木构成,底层植物主要由有节类植物楔叶和星叶等植被组成。植物中最高的树木是石松类,高度能到30米,最粗的树干直径能到1米左右,但是,大部分的树木没有这个高度,直径只能有碗口那么粗。
王军说,按照达尔文的进化论,高等植物总会比低等植物更能适应环境的变化,但在植物庞贝城中,他们却有一个“颠覆性”的发现。在有些地域高等的裸子植物,居然被低等的孢子植物“赶尽杀绝”了。更令人们感到惊奇的是,王军团队发现了一种已经灭绝的孢子植物瓢叶类的拟齿叶化石的完整标本。“从外观上看,这个植物长的和我们现在常见的棕榈树差不多,但这种植物早已灭绝,所以此前的古生物学家也并不了解这种植物。”王军说。
植物化石将揭示据了解,裸子植物是原始的种子植物,最初的裸子植物出现在古生代,在中生代至新生代是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物中不少种类出现在第三纪,后来经过冰川时期而保留下来,并繁衍至今的。裸子植物是地球上最早用种子进行有性繁衍的植物,而其优越性也为表现在用种子繁殖上。孢子植物是指能产生孢子的植物总称,主要有藻类、菌类、地衣、苔藓和蕨
地球变暖之谜
王军和他的团队根据对乌达煤田“植物庞贝城”考察,复制了这片远古森林的复原图,而且是迄今世界上唯一的一张。
“像这样大面积的陆地植被景观的实际复原,在世界上尚属首次。”王军说,植物复原图在各地的博物馆以及各类的参考书里可以见到很多,但这些复原都是概念性的复原,因为它们存在着巨大的时间和空间误差。可我们的复原图是一棵树、一棵树的比对上去的,所以几乎没有误差。
记者了解到,王军团队的研究并不仅仅是复制一张复原图,而是由这张复原图向更深层次的研究进军,比如,揭示地球的变暖之谜等。
王军告诉记者,现在地球正在步入温室效应中,在这样的气候背景下,植物能否适应?有些植物会不会由此灭绝?王军举例说明他所想说的研究课题:“假如地球现在是冰冻期,以后如果进入温室期,很多北半球生长的植物,或者是农作物就可能适应不了了,所以我们应该提前做好这方面课题的研究工作。”他还说:“我们现在正与10多个国家的30多个科学研究院所一起研究这个课题。”
王军还告诉记者,“植物庞贝城”当时所处的气候环境和现在气候环境的对比,植物化石的变化往往是研究这一时期环境和气候变化的最好依据。因此,解密这些植物化石,将有助于解开地球变暖的谜题,“所以说,这些植物化石对我们研究植物如何随气候变化生存或灭绝的情况,具有及其重要的参考价值。”
王军建议,当地政府应在乌达煤田的植物化石产生地采取保护措施,避免在开采煤炭资源或其它资源时,给这个植物化石“宝库”造成破坏。如果确实需要开采时,希望能与专家学者或科研单位咨询,在科学家的指导和具体可行的保护措施下进行开采。本报特约记者 张杰类植物。孢子植物一般喜欢生长在阴暗潮湿的地方,它们是以孢子形式进行繁殖的。





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