如果古生物學家送你塊石頭 裡面可能藏著整個地球

　　2018年03月28日 10:02 　　來源：科學媒介中心

　　

　　舌羊齒化石

　　張玥 編譯

　　每當收到別人送的禮物時，人們心中都會有種小小的興奮。特別是包裝精美的禮物，這其中含著對未知的期待。當你小心翼翼地拆開包裝，或許會發現裡面的禮物讓你愛不釋手。

　　對於古生物學家而言，石頭，是她們心中不錯的禮物選擇。因為當你把石頭砸開時，可能會發現裡面是一塊化石。在這裡，羅德斯大學古生物學家羅茲瑪麗·普瑞沃克（Rosemary Prevec）與植物學博士艾薇·馬蒂婉娜（Aviwe Matiwane）會帶著讀者尋找神秘的植物化石，為我們講述古時的地球風貌。

　　鮮為人知的植物化石

　　南非有著一系列鮮為人知的植物化石，被稱作舌羊齒（glossopterids）。這種樹曾經與蕨類、馬尾厥、石松類等古植物群一同生長在大片的沼澤中。

　　普瑞沃克與馬蒂婉娜在幾篇散落的文獻中發現，這種極為豐富的化石資源存在於非洲大部分地區，特別是納米比亞、辛巴威、莫贊比克，以及更北邊的尚比亞、坦尚尼亞、肯亞，甚至馬達加斯加都有它們的痕迹。

　　有的人會想，化石到底有什麼重要的？是的，植物從未得到過人們太多的關注，他們把更多的焦點放在了南非聞名世界的豐富、多樣化的動物化石遺產上——從最早期生命存在的證據，到原始人類的痕迹。作者指出，譬如舌羊齒屬，在南非就沒有得到過深入研究，因而如今尚未被人們所了解。

　　據了解，世界多國都有學者研究這種植物，但並沒有詳細的研究成果，而且各地區都採用自己的研究體系試圖理解這種化石植物。南非在這方面比較落後：全國只有兩名在聘的古植物學家，而且整個研究團隊都在其它國家。

　　普瑞沃克與馬蒂婉娜也指出，植物可以揭示很多過去的環境與氣候。如果人們想要了解南非古老的過去，就需要對整個生態系統進行重構——這就需要從食物鏈的底層開始。舌羊齒屬早在恐龍漫步地球、繁花似錦盛開之前就存在於遠古的陸地。因此，有必要對這種植物展開深入研究。

　　我們所知道的舌羊齒

　　大約3億年前，地球進入二疊紀。自那時起到2.52億年前，舌羊齒屬逐漸成長為岡瓦納古陸上非常常見的一種植物。那是一塊超級大陸，包括今天所知的非洲、南極洲、澳洲、印度次大陸以及南美洲。

　　舌羊齒的出現，在20世紀中期被當作證據，用於支持「大陸漂移」的進化理論。它們可以準確地揭示我們今天所看到的世界是怎麼形成的。

　　在自然界中，舌羊齒很容易辨識，因為它的葉子很有特點，Glossopteris在希臘語的意思是「舌—蕨」，這代表著它們的形狀特徵。化石證據表明，這種植物的生長環境可能很多樣，而且形狀也各有不同，從矮矮的灌木叢到五層樓高的大樹都有。

　　科研人員指出，此類植物中至少有部分屬於落葉性植物，因為它們的葉子通常會散落在地上像個厚厚的墊子——這被認為是季節性脫落的結果。因此，舌羊齒不僅有助於理解人類歷史，而且也對今天人們所使用的燃料和材料有所貢獻。

　　燃料的主要貢獻者

　　舌羊齒等植物的枯枝落葉在沼澤中堆積，深埋於地下，經年之後，形成了南非巨大的煤炭儲備。

　　在正常情況下，植物枯死後或其枝葉散落在地上，腐爛分解。但若是遇上特殊情況，比方說在二疊紀的岡瓦納古陸的廣大沼澤中（有點像今天的紅樹林沼澤），這種過程就會發生變化。

　　舌羊齒的葉片一旦脫落，植物原料就會在單寧酸含量較高、氧濃度較低的酸性水中堆積。這會減緩細菌、真菌和其它微生物的活性，以及分解過程。此後，一層層的淤泥、泥沙和沙子沖入沼澤，掩埋了浸滿水的泥炭層。數百萬年過去了，在這段時期，淤泥、泥沙和沙子，以及包住的植物原料在遭受巨大的壓力和高溫之後被壓縮成為石頭，經歷了各種化學變化。

　　結果呢？煤層形成了。這也是為什麼煤炭被稱為化石燃料，同時，這也提醒著人們，煤炭的儲量是有限的。

　　舌羊齒除了是南非發電燃料的主要來源之外，也以多種方式影響著人們的生活。數億年前，這些樹木在光合作用過程中從空氣的二氧化碳中獲取碳原子，此後，這些碳原子就出現在石油、蠟、塑料等一系列日常生活用品當中。

　　處女地：我們在努力

　　南非擁有巨大的化石資源潛力，在這裡，還有大片處女地亟待探索，然而，研究植物化石和昆蟲化石的人卻寥寥無幾。

　　普瑞沃克與馬蒂婉娜如今屬於一個位於東開普省格拉罕鎮阿爾巴尼博物館的小型研究組織，他們致力於通過研究舌羊齒等化石植物來改變這一現狀。

　　目前，他們正在北開普省薩瑟蘭德附近的幾條小路塹進行勘查。他們的目標是深入研究二疊紀的生態系統，這對南非甚至全球而言都是一項新的探索。

　　這項新征程將有機會幫助南非的自然遺產重見光明，也將為這個國家開拓新的科學領域，培養國家所急需的古植物學人才。