3.5億年前的樹長啥樣?馬桶刷的創意造型,靈感竟然來源於此?
樹木化石提醒著我們,在地球生命的曆史上,曾經存在過一些看起來與我們見過的樹木完全不同的樹木。在我們廣袤的地球上,大約有“三兆”棵樹,精確來說是3 040 000 000 000棵,比地球上所有的人加起來都多。而在這些樹中,一些長壽的樹木竟然能活上千年之久。最古老的樹是什麽樣子的?和現在我們看到的樹的形態有什麽區別嗎?↑ 老吉科樹是世界上最古老的挪威雲杉,生長在瑞典的菲呂山上。它的根係已有9565歲,但是新生的樹幹卻非常年輕,隻活了幾百年。|wiki這個問題困擾科學家很多年了,因為現有的化石記錄中,樹木通常隻會保留樹幹,無法保留葉子,因而無法顯示樹冠和樹的整體形狀可能是什麽樣子。不過近期(2024年2月2日),Current Biology發表了一篇題為“Enigmatic fossil plants with three-dimensional, arborescent-growth architecture from the earliest Carboniferous of New Brunswick, Canada”的論文,該文章詳細描述了研究人員在加拿大新不倫瑞克省的一個采石場中發現的5塊被3.5億年前的地震活埋的樹木化石,這些化石上保留著清晰可見的樹枝和冠葉,還具有令人驚訝且獨特的三維樹冠形狀。↑ 這塊樹木化石被包裹在一塊砂岩巨石中,約有一輛小汽車那麽大。|參考文獻3研究人員指出,其3D樹冠結構可以讓人們了解樹冠在樹木進化早期的樣子。該研究的主要作者、緬因州沃特維爾科爾比學院(Colby College)地質學教授羅伯特·加斯塔爾多(Robert Gastaldo)說,大多數古樹標本都相對較小,並且通常以帶有樹樁或根係的化石樹幹的形式被發現。當他和同事們發現一棵保存完好的樹木化石,並粗略估算該樹成熟時可能有4.5米高,樹冠直徑為5.5米時,他們都“目瞪口呆”了。目前還沒有足夠的證據來確定這棵樹是否屬於蕨類植物,或者地球曆史上其他未知的植物家族。所以研究人員選擇將它命名為“Sanfordiacaulis densifolia”,屬名源自勞裏·桑福德(Laurie Sanford),她是出土該樹木化石的采石場的所有者;其具體名稱densifolia則源自葉子的密集排列。↑ 生長於大約 3.5 億年前,有一個細長的樹幹,頂部有許多長葉子。|參考文獻6研究人員認為這個3.5億年前植物的形態,看起來有點像現代的蕨類植物或棕櫚樹,不過,我們所知的蕨類植物或棕櫚樹的頂部葉子都很少,比如樹蕨(Alsophila spinulosa)的樹冠上一般有15~20片葉子,它的巨大葉片螺旋排列於樹幹頂端,像一把綠色的大傘。棕櫚樹也有類似數量的葉子。當一片或多片葉子停止光合作用時,它們要麽從樹幹上脫落,要麽以“裙子”的方式環繞在樹幹上,免受大型附生植物、半附生植物和攀緣植物的損害。而新發現的化石中,最完整的標本的樹幹周圍有250多片葉子,擁擠不堪,每片葉子都支棱著向外延伸,大約1.7米,環繞著直徑隻有16厘米的樹幹。↑ 枯葉向下翻折,就變成了樹的“裙子”。|參考資料5加斯塔爾多說,對於普通公眾來說,這棵名為Sanfordiacaulis densifolia的樹可能看起來像一個非常龐大的“家用馬桶刷”。這棵樹之所以長成這種模樣,和它的較小體形和生活時期有關。Sanfordiacaulis densifolia生長在亞冠層(也就是地麵植物和較高樹木之間),所處的位置非常尷尬。為了最大程度地吸收光線,並減少與地麵上其他植物的競爭,它需要濃密排列葉片,並橫向延伸出去。↑ 該圖像顯示了該樹之前和之後發現的不同植物化石的樹高。|參考資料6其次,地球上第一批樹木被認為出現在泥盆紀(約4.19億至3.59億年前),而Sanfordiacaulis densifolia可以追溯到石炭紀(約3.59億至2.99億年前)——也就是第一批樹木出現的後期。這一時期的植物生命比預期的更加複雜,因為那時候的植物正在“實驗”各種生長的可能形式或結構,很顯然這種“馬桶刷”結構並沒有機會持續下去。那麽,這塊化石為什麽能保存的如此完好?研究人員認為,這塊化石所在的砂岩來自一個非常長的古老湖泊的底部,該湖泊非常深,湖中發生了災難性的地震,引發了山體滑坡,繼而使其保存了下來。“地震發生時這些樹還活著,它們很快就被埋在湖底,”新不倫瑞克博物館地質學和古生物學助理館長史汀生說。↑ 桑福德采石場周圍暴露的上泥盆統-下石炭統地層地質圖。|參考資料6賓夕法尼亞州立大學地球科學教授兼古植物學家彼得·威爾夫(Peter Wilf)表示,發現完整的樹木化石非常罕見,而且比發現完整的恐龍化石要難得多。它提醒著我們,在地球生命的曆史上,曾經存在過一些看起來與我們見過的樹木完全不同的樹木。對過去和未來的想象不妨再大膽一點!!參考資料:[1]https://www.science.org/content/article/rare-fossil-reveals-glimpse-early-weird-looking-trees[2]https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240202114758.htm[3]https://www.sci.news/paleontology/sanfordiacaulis-densifolia-12656.html[4]https://www.sci.news/paleontology/sanfordiacaulis-densifolia-12656.html[5]https://www.researchgate.net/figure/Seedling-of-Coprosma-autumnalis-Rubiaceae-growing-from-beneath-the-dense-skirt-of-a-25_fig1_350187729[6]https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(24)00011-3來源:把科學帶回家公眾號作者:萬物雜誌編輯:諸鵬飛審核:盛捷
2024-03-13