在南极洲发现有2.8亿年历史的化石森林

新发现的化石揭示了当今变暖的世界中,森林向北推进时可能呈现的样子

南极洲并非一直都是冰雪覆盖的土地。数百万年前,当这片大陆仍然是冈瓦纳古陆(一个巨大的南半球大陆)的一部分时,树木在南极附近繁茂生长。

现在,新发现的、精细的这些树木化石揭示了植物是如何繁荣生长的——以及当今变暖的世界中,森林向北推进时可能呈现的样子。

威斯康星大学密尔沃基分校的古生态学家埃里克·古布兰森说:“南极洲保存了大约4亿年的极地生物群落的生态历史,这基本上涵盖了植物进化的全部过程。”[查看在北极地区出土的化石森林的图像]


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南极洲的树木?

今天,很难看着南极洲寒冷的景观,并想象曾经有茂密的森林。为了找到他们的化石样本,古布兰森和他的同事们必须从降落在雪原上的飞机上下来,然后穿越冰川,并勇敢地面对刺骨的寒风。但从大约4亿年前到1400万年前,这片南部大陆是一个非常不同,并且更加绿色的地方。气候更加温暖,尽管在南部低纬度地区生存下来的植物必须应对每天24小时黑暗的冬季和太阳永不落山的夏季,就像今天一样。

古布兰森和他的团队专注于大约2.52亿年前的时代,即二叠纪-三叠纪大灭绝时期。在这次事件中,地球上多达95%的物种灭绝。科学家们发现,这次灭绝可能是由火山喷发产生的大量温室气体排放驱动的,这些气体将地球温度升高到极端水平,并导致海洋酸化。古布兰森说,这与当今的气候变化有明显的相似之处,尽管当今的气候变化没有那么极端,但同样是由温室气体驱动的。

古布兰森告诉《Live Science》,在二叠纪末期大灭绝之前,南部极地森林主要由一种树木——Glossopteris属植物组成。这些都是庞然大物,生长高度为65到131英尺(20到40米),叶子宽阔扁平,比人的前臂还长。在二叠纪灭绝之前,Glossopteris主宰了南纬35度以南到南极的景观。(南纬35度是一条纬度圈,穿过两个陆地:南美洲南端和澳大利亚南端。)

之前和之后

去年,古布兰森和他的团队在南极洲进行化石 खोज 时,发现了南部极地地区有记录以来最古老的极地森林。研究人员说,他们尚未精确测定该森林的年代,但它可能在约2.8亿年前繁荣生长,然后迅速被火山灰掩埋,从而将其保存到细胞水平。

在感恩节那天,古布兰森将返回南极洲,在两个地点进行更多挖掘工作。这些地点包含来自二叠纪灭绝前后时期的化石。古布兰森说,灭绝之后,森林并没有消失,但它们发生了变化。Glossopteris消失了,但新的常绿和落叶树种的混合物,包括今天银杏的近亲,迁徙而来。

古布兰森说:“我们正在研究的是究竟是什么原因导致了这些转变的发生,而这正是我们不太清楚的地方。”

植物在岩石中保存得非常好,以至于仍然可以提取构成树木蛋白质的一些氨基酸构建块,专门研究地球化学技术的古布兰森说。研究这些化学构建块可能有助于阐明树木如何应对南部纬度地区奇怪的阳光条件,以及允许这些植物茁壮成长但导致Glossopteris死亡的因素,他说。

本季,野外团队将可以使用直升机,直升机可以降落在横贯南极山脉中发现化石森林的崎岖露头附近。该团队(成员来自美国、德国、阿根廷、意大利和法国)将在营地里待上几个月,在变化无常的南极天气允许的情况下,搭乘直升机前往露头。古布兰森说,24小时的阳光允许工作时间很长,甚至可以进行将登山与野外工作相结合的午夜探险。

他说:“作为一名地质学家,这绝对是一种享受。”

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