周衛(wèi)明從內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)煤田采集的纏繞化石標(biāo)本 。 圖A系第一塊化石 ， 圖H系第二塊化石 。 圖片來源：《當(dāng)代生物學(xué)》
兩年前的11月 ， 周衛(wèi)明與合作者從最低氣溫零下20攝氏度的內(nèi)蒙古烏達(dá)煤田 ， 帶回了一批植物化石標(biāo)本 。 周衛(wèi)明在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡稱中科院南古所）工作 ， 當(dāng)時他并未意識到 ， 這批標(biāo)本中有兩塊巴掌大小的化石 ， 是人類能找到的迄今最久遠(yuǎn)的纏繞植物化石——它們來自3億年前 。
這意味著 ， 從那時起 ， 植物生長已經(jīng)具有纏繞特性 。 更重要的是 ， 化石中的蕨類植物是個“左撇子” ， 依照左旋方向纏繞生長 。
此前 ， 有研究者曾在中國山東的“山旺植物群”中發(fā)現(xiàn)另一例距今1600萬年的植物化石 ， 這塊化石中的植物也是個“左撇子” 。 二者遙相輝映 ， 幫助研究者更好地理解遠(yuǎn)古植物的生長規(guī)律 。
目前存活在地球上的纏繞植物超過九成向右螺旋生長 。 雖然遠(yuǎn)古植物化石標(biāo)本偏好左旋的原因不明 ， “但我們必須指出來” 。 在查閱大量文獻(xiàn)、仔細(xì)研究化石標(biāo)本后 ， 周衛(wèi)明與中國、捷克、美國古生物學(xué)者將這一成果發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上 。
【中國植物“龐貝”驚現(xiàn)“左撇子”】植物版龐貝古城在中國
“了解遠(yuǎn)古森林中的樹木在全球范圍內(nèi)都有重要意義 。 ”來自美國斯坦福大學(xué)的地質(zhì)科學(xué)家C. Kevin Boyce是周衛(wèi)明的合作伙伴之一 ， 他在接受《中國科學(xué)報》采訪時說 ， 千百萬年前的植物根莖沉入地下、堆積 ， 經(jīng)過一系列生化和物化反應(yīng)后 ， 形成了今日所見的煤炭 。
若能解開遠(yuǎn)古植物化石蘊藏的奧秘 ， 無異于見證了滄海桑田的變換 。 但曾經(jīng)的“滄海”在哪兒？
1999年 ， 周衛(wèi)明的導(dǎo)師、中科院南古所研究員王軍見到了自己導(dǎo)師吳秀元從內(nèi)蒙古烏達(dá)帶回的一塊植物化石標(biāo)本 。 得知這塊標(biāo)本極其完整 ， 王軍“高興壞了” ， 即刻與同事動身前往烏達(dá) 。 一直到2003年 ， 王軍在烏達(dá)不斷發(fā)現(xiàn)完好的植物化石新標(biāo)本 ， 這些化石中的植物不同于以往“躺著”的形態(tài) ， 許多都處于直立狀態(tài) ， 而且非常密集 ， 每隔三五米就能發(fā)現(xiàn)一個 。
發(fā)現(xiàn)的化石標(biāo)本越來越多 ， 加之該地存在厚厚的火山灰 ， 王軍等人想到 ， 這些直立的植物很可能像龐貝古城一樣 ， 在火山噴發(fā)時被火山灰瞬間埋藏 。 王軍在接受媒體采訪時回憶 ， 在烏達(dá) ， 他和同事先后做了1100多平方米的考察 ， 最終確認(rèn)在賀蘭山西北角大約20平方公里的區(qū)域存在一個植物版龐貝古城 。
這一研究在2012年正式公開 ， 相關(guān)成果發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》 。
“烏達(dá)煤田代表著一片被火山灰淹沒的沼澤森林 ， 這里的樹木存活于大約3億年前 ， 而且其中一些很不尋常 ， 它們可能有40米高 ， 其生長方式和形態(tài)與我們?nèi)缃窨吹降臉淠就耆煌?。 大自然以一種鮮為人知的方式保存了一切 。 ”Boyce表示 。
左邊畫“龍”？纏繞方向顛覆認(rèn)知
在烏達(dá)的植物龐貝城里 ， 研究者發(fā)現(xiàn) ， 許多原始植物和人們想象中不一樣 。 比如曾經(jīng)在中生代繁盛發(fā)展、如今瀕危的蘇鐵類植物 ， 其繁殖器官與現(xiàn)今的鐵樹類似 ， 但葉片不似鐵樹的葉片一般分開；如今見到的較矮小的蕨類植物 ， 在遠(yuǎn)古時期其實是“高個兒”……
在周衛(wèi)明等人的研究中 ， 兩塊纏繞植物化石標(biāo)本也顛覆了人們的認(rèn)知——最早在3億年前 ， 地球上就已出現(xiàn)具有纏繞能力的植物 。 化石中的蕨類植物葉軸直徑約1毫米 ， 兩側(cè)還生長著輔助攀爬的“觸手” 。 研究者還觀察到 ， 兩塊化石標(biāo)本中的真蕨植物至少有5株左旋 ， 于是認(rèn)定該纏繞植物是固定左旋的 。
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