在纽约州吉尔博阿的一个砂岩采石场发现的一棵史前树木的树冠，揭示了据信在泥盆纪时期（3.6亿至3.97亿年前）繁荣生长的世界上最早森林的面貌。
2004年，这棵3.8亿年前的古树树干最上部的六英尺部分被发现，古植物学家得以将它与一年后在同一地点发现的树干碎片以及130多年前在10英里外的另一个采石场发现的树桩碎片拼接在一起，从而描绘出整棵植物的复合图像。据本周发表在《自然》杂志上的一份报告称，这些遗骸被广泛誉为“地球上最古老森林的证据”。
“这篇论文的基本要点，嗯，有两点，”主要作者，纽约州宾厄姆顿大学的生物学家威廉·斯坦因说。“我们现在有明确的证据表明这些树桩到底是什么，”它们是枝蕨纲的一部分，据信与现代蕨类植物有关，而且我们也有“关于这些形态的真正有力的证据”。
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从化石重建来看，科学家团队确定，由所有这些部分组成的树木可以长到约 30 英尺高。根据斯坦因的说法，树基会非常巨大——直径约为 2.5 英尺——有一个巨大的单树干和纵向脊（可能是树木维管系统的一部分），顶部是一个无叶树冠，其材质类似于蕨类植物和棕榈树上的叶状体。这些叶状体显然具有某种类似于从手掌伸出的手指的结构，具有多个分支，这些分支又分裂成更细的小枝。这些纤细的附属物将为树木进行光合作用，并携带植物繁殖所需的孢子。
包括威尔士卡迪夫大学的地球科学家克里斯托弗·贝里和纽约州立博物馆的古生物学家在内的研究人员，能够将树冠归类为瓦蒂查属，贝里说，“因为非常小的叶状附属物具有独特的特征性反曲尖端”，这意味着它们向树干方向弯曲。贝里研究过来自比利时和委内瑞拉的该属的其他古代标本。斯坦因说，团队“坚持仅使用属”，就分类而言，因为“我们无法从我们拥有的碎片中区分物种和属”。
通过将碎片拼接在一起，该团队得以了解 3.6 亿年前的森林生态系统可能是什么样子。斯坦因估计，这些瓦蒂查树木会“相当密集地间隔开”，大约间隔 3 到 16 英尺，并且它们会将大量凋落物从树枝上掉落到森林地面上。在这些树木中，可能还有较小的植物和灌木，以及到泥盆纪晚期，现代针叶树的前身，称为古羊齿属。以碎屑为生的节肢动物，如千足虫、蜈蚣和现已灭绝的蜘蛛状生物，可能生活在这些树木之下，这些树木可能比现代树木让更多的阳光穿透，因为它们的树枝结构没有向外展开那么远，而是向上延伸，形成一个高脚杯状。
在随论文发表的一篇社论中，法国农业研究中心国际发展中心和法国蒙彼利埃大学的古植物学家布里吉特·迈耶-贝尔托和安妮-劳尔·德孔贝克斯指出，吉尔博阿树似乎被构建为优化“机械稳定性和繁殖”。与现代树木需要更复杂的维管系统才能长到更庞大尺寸形成对比，他们写道：“吉尔博阿树代表了一种经济的替代方案，除了确保繁殖所需的孢子投入外，光合作用的产物主要用于树干的垂直生长。”
贝里指出，像吉尔博阿树这样的森林的兴起导致空气中二氧化碳的去除和气温下降，创造了今天经历的气候。他推测，二氧化碳水平的下降可能导致树木进化出扁平的叶子，以吸引和保留更多植物光合作用所需的气体。他表示，下一步，研究将侧重于“植物的内部结构，以研究它们是如何生长的”，以及“它们在生理上是如何运作的，特别是与大气二氧化碳的关系”。