公元79年8月24日，意大利維蘇威火山突然噴發(fā)，附近龐貝城中的2000多人葬身火山灰和熔巖之下。當(dāng)代考古學(xué)家通過(guò)埋藏學(xué)復(fù)原研究解開(kāi)了“龐貝城之謎”，并生動(dòng)逼真地再現(xiàn)了1900多年前的古城景象，成為世界上罕見(jiàn)的一座天然歷史博物館。

　　從2003年開(kāi)始，中科院南京地質(zhì)古生物研究所的王軍研究員聯(lián)手美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的Hermann Pfefferkorn教授，在我國(guó)內(nèi)蒙古境內(nèi)賀蘭山西北角的烏達(dá)煤田，發(fā)現(xiàn)了一座距今約3億年前、面積約20平方公里的“植物龐貝城”，并在全世界首次繪制出這片遠(yuǎn)古森林的實(shí)際尺寸復(fù)原圖。這一發(fā)現(xiàn)在世界范圍引起了極大震動(dòng)，這一最新科研成果將刊登在近期出版的世界頂級(jí)期刊《美國(guó)科學(xué)學(xué)院院報(bào)》上。

　　距今2.98億年前，一片遠(yuǎn)古森林瞬間被埋火山灰下

　　王軍與這個(gè)“植物龐貝城”的緣分早在1999年就開(kāi)始了。“當(dāng)時(shí)我還在攻讀博士后學(xué)位，我的老師從烏達(dá)煤田帶回了一塊保存異常完好的瓢葉目植物化石。之后幾年，我和我的團(tuán)隊(duì)相繼從這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)了許多珍貴的植物化石，卻一直沒(méi)有意識(shí)到那里曾經(jīng)遭遇過(guò)火山噴發(fā)。”王軍昨天接受采訪時(shí)對(duì)記者說(shuō)。

　　直到2003年，王軍和同伴偶然在烏達(dá)煤礦的一處煤山側(cè)面，發(fā)現(xiàn)了直立的植物莖干化石。“這是非常驚人的發(fā)現(xiàn)，在同一區(qū)域同時(shí)發(fā)現(xiàn)完整的植物枝葉和莖干化石，表明這里很可能遭遇過(guò)一場(chǎng)災(zāi)難性的火山噴發(fā)，這些原始樹(shù)木保持著直立姿態(tài)，在火山灰重力作用下瞬間被埋藏。”王軍說(shuō)，“第一次發(fā)現(xiàn)的直立莖干植物化石有10多棵，在一片煤山的坡面上，間隔3到5米就有一棵，但高度只有60多厘米，形態(tài)也有些扭曲，應(yīng)該是植物在埋藏過(guò)程中樹(shù)干受到了擠壓。”

　　經(jīng)科學(xué)分析，這一區(qū)域內(nèi)火山灰的“年齡”接近2.98億年，而當(dāng)年的這次火山噴發(fā)規(guī)模非常巨大，火山灰一直上揚(yáng)到高空的幾十公里開(kāi)外，將這片繁茂的遠(yuǎn)古森林深深地埋藏到地下，直到3億年后，人們?cè)陂_(kāi)采煤礦的過(guò)程中，“植物龐貝城”才漸漸展露真顏。

　　遠(yuǎn)古森林中最高的石松有30米，進(jìn)化到現(xiàn)代只有1米高

　　王軍等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的這片“植物龐貝城”，保存面積約20平方公里，雖然近幾十年間國(guó)外一些地區(qū)也曾發(fā)現(xiàn)過(guò)類似的被火山灰掩埋的植物化石群，但如此大規(guī)模被原地埋藏還是第一次。在王軍向記者展示的大量化石照片中，幾十種植物的葉片、樹(shù)干，經(jīng)絡(luò)分明、栩栩如生，依然呈現(xiàn)著它們?cè)?億年前的生活樣貌。

　　據(jù)介紹，這片原始森林中，共有6大植物類群，分別是石松類、有節(jié)類、瓢葉類、蕨類、原始松柏類、蘇鐵類，而瓢葉類植物占據(jù)了森林的“統(tǒng)治”地位。森林中的樹(shù)木普遍高度1米至1.2米，直徑最粗的也就1米左右，最高的植物是石松，有二三十米高，而這一樹(shù)種進(jìn)化到現(xiàn)代只有大約1米高了。

　　這次發(fā)現(xiàn)的“植物龐貝城”所處環(huán)境，正是地球氣候從冰室向溫室過(guò)渡的時(shí)期，與地球目前所處的氣候環(huán)境具有非常強(qiáng)烈的對(duì)比意義。而植物化石的變化往往是一段時(shí)期內(nèi)地球環(huán)境及氣候變化的最好證據(jù)，因此，對(duì)這些化石證據(jù)進(jìn)行“解密”，對(duì)探究現(xiàn)代植被跟隨氣候變換的趨勢(shì)也具有重要的參考價(jià)值。

　　在全球首次繪制出遠(yuǎn)古森林的實(shí)際尺寸復(fù)原圖

　　在中小學(xué)教科書和全世界各地的不少科普?qǐng)鲳^，人們經(jīng)常會(huì)看到一些原始森林的復(fù)原圖片。但大家不知道，這些圖片都只是概念性復(fù)原，存在著巨大的時(shí)間和空間誤差。“比如，有些明明不是同一時(shí)期存在的遠(yuǎn)古植物，卻出現(xiàn)在同一張模擬圖片上，還有一些植物形態(tài)與真實(shí)的還原有很大差距。”

　　經(jīng)過(guò)對(duì)烏達(dá)煤礦“植物龐貝城”中眾多植物化石形態(tài)和位置的三維復(fù)原，王軍和同伴一起在全世界首次繪制出了一張遠(yuǎn)古森林的實(shí)際尺寸復(fù)原圖。“這張圖片還原了1100多平方米的森林原貌，精確到每棵樹(shù)的間隔距離都沒(méi)有絲毫誤差。”王軍說(shuō)，“復(fù)原遠(yuǎn)古森林主要依賴于化石群落的保存狀況，‘植物龐貝城’中的大量化石都保存得異常完整，幫助我們實(shí)現(xiàn)了世界上迄今為止對(duì)地史時(shí)期陸地景觀最大面積的植被實(shí)景復(fù)原。”

　　當(dāng)然，如此龐大的“植物龐貝城”依然留有許多未解之謎。“例如，我們首次發(fā)現(xiàn)科達(dá)（裸子植物）和封印木（孢子植物）這兩種植物，在同一生態(tài)環(huán)境竟然不能共存；還發(fā)現(xiàn)了一種已經(jīng)滅絕的孢子植物——瓢葉類擬齒葉的完整樹(shù)冠標(biāo)本。”王軍說(shuō)，這些謎團(tuán)在今后的研究中將一一解開(kāi)。