尋找森林遺跡的秘密！山西陽泉3.1億年前木化石群實力“出圈”

科技日報訊（記者韓榮）11月29日，記者獲悉，中國科學院南京地質古生物研究所在山西省陽泉市發(fā)現(xiàn)了距今3.1億年前的礦化植物群，這同時也是我國華北最古老森林的遺跡。相關研究論文發(fā)表于國際學術期刊《古植物學與孢粉學論評》和《遠古世界》上。

2022年10月，陽泉市地質災害防治中心在郊區(qū)鋁土礦層之上的第一套灰?guī)r夾層中發(fā)現(xiàn)一些礦化較好、木質結構清晰的木化石。這是目前陽泉市巖石地層中保存層位最低、最古老的木化石。中國科學院南京地質古生物研究所專家對此展開了研究。

自20世紀30年代開始，國內外專家對我國華北的晚石炭世植物群開展了一系列研究。受限于化石保存狀況不佳和研究程度不夠深入，對我國晚石炭世植物的系統(tǒng)分類學研究在本世紀初陷入停滯。

科研人員對在陽泉采集的60余株礦化木材進行了解剖學研究，并首次發(fā)現(xiàn)了我國晚石炭世時期喬木型科達類植物梅氏達姆德木、李氏貝殼杉型木、烏達貝殼杉型木以及早期松柏類（廣義）植物王氏帕拉伊巴木。

中國科學院南京地質古生物研究所石炭—二疊紀植物研究團隊成員王柯寓介紹，根據植物異速生長經驗公式計算得知，晚石炭世時期的華夏植物區(qū)科達類植物生長高度可達30米，糾正了歐美古植物學者關于我國晚石炭世本溪組沉積時期沒有高層植被的錯誤觀點。

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，具有重要的生態(tài)服務功能。王柯寓表示，此次研究還發(fā)現(xiàn)了迄今為止最古老的“哺育木”現(xiàn)象。“哺育木”現(xiàn)象是指植物的莖干或樹樁在死亡和腐爛之后，為其他植物的種子萌發(fā)以及幼苗生長提供營養(yǎng)和水分，其可保障森林群落的穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展。但由于缺乏化石證據，學界對“哺育木”起源與演化的了解并不多。研究人員在此次發(fā)現(xiàn)的木化石中發(fā)現(xiàn)了科達類植物的莖干中穿插了大量裸子植物的“小根”，表明3.1億年前的華夏植物群中已經出現(xiàn)了“哺育木”現(xiàn)象。

值得一提的是，研究人員還在木化石中發(fā)現(xiàn)了保存數(shù)量可觀、結構精美的真菌化石，以及大量糞便化石。根據對糞便化石的大小、形態(tài)、表面結構等特征的分析，研究人員推測這些糞便是甲螨取食木材過程中留下的。

“結合前人研究成果與本研究的最新發(fā)現(xiàn)，在華夏植物群演化的早期階段，植物多樣性特別是裸子植物的多樣性遠高于我們過去的認知，礦化植物的研究能夠在很大程度上彌補印痕化石保存受沉積環(huán)境影響的不足?！蓖蹩略⒈硎?，此次研究表明植物—節(jié)肢動物、植物—真菌，以及植物—植物等相互作用的生態(tài)現(xiàn)象在晚石炭世時期的華夏植物地理區(qū)已經十分普遍，表明當時的陸地生態(tài)系統(tǒng)結構已經十分復雜。