新疆3.7億年前植物化石揭秘遠古森林獨特生長密碼

　　世界上最早的原始森林是如何生長的?它們的內部結構和今天的樹木有什么不同?10月24日,中國科學院南京地質古生物研究所研究員徐洪河和他的合作伙伴在《美國科學院院報》(PNAS)上發(fā)表論文,根據他們在新疆塔城地區(qū)發(fā)現(xiàn)的枝蕨類植物化石,提出距今3.7億年前植物生長的理論模式。

　　據了解,早在中泥盆世至晚泥盆世時期(距今約3.9至3.6億年),地球上就已出現(xiàn)了最早的森林,當時森林里的植物和今天人類看到的不同,森林成員主要包括三大類:石松類、前裸子植物、枝蕨類。它們的出現(xiàn)大幅度降低了地球大氣中的二氧化碳濃度,對其后包括人類在內的所有陸地生物的起源和演化產生了深遠的影響。

　　這三類植物中,枝蕨類植物由于化石標本少,加上早在2.6億年前已經滅絕,它的生長模式一直是個謎。

　　2012年,徐洪河和他的合作伙伴在新疆塔城地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了枝蕨類植物的化石標本,他們對這些化石進行多個角度進行切片,制作了近百枚厚的、薄的切片,然后進行觀察,并重建其三維結構,破譯出這種遠古植物的生長密碼。

　　研究人員發(fā)現(xiàn),枝蕨類植物的直徑可達70厘米,它的內部結構非常獨特,至少30枚獨立的莖維管束交錯排列,構成雙環(huán)狀的圓柱形維管束群,維管束群外圍布滿了根維管束。這些維管束均具有明顯的次生木質部和加粗生長,也具有生長輪(年輪)。

　　“枝蕨類植物生長模式與現(xiàn)生樹木明顯不同,現(xiàn)生樹木的生長加粗,如年輪,都來自單一木質部的增生。而枝蕨類植物生長關鍵在它的莖維管束,莖維管束不斷分裂重組,越變越多,就會使樹木不斷變高變粗”,徐洪河說,通過研究,他們發(fā)現(xiàn),構成早期森林的枝蕨類植物的這種加粗生長方式,與現(xiàn)代植物中的某些單子葉植物具有一定的相似性。