湖北秭歸的銀杏植物化石
熒光顯微鏡下，銀杏化石葉片的杏植角質(zhì)層氣孔
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)現(xiàn)代快報+/ZAKER南京（記者 阿里亞）：夏日街頭，銀杏樹像一把撐開的物化綠色大傘，滿眼清新。石藏抬頭看，秘密葉子就像一把把展開的億年小扇子。不過，前銀氣1.8億年前的杏植銀杏葉可不是這樣，它像手指，物化葉子窄而細，石藏齒很深……
神奇的秘密是，銀杏還藏著大氣的億年秘密。中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員王永棟帶領(lǐng)的前銀氣國際科研團隊與西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系博士后周寧等，通過對1.8億年前銀杏植物化石的杏植探索，發(fā)現(xiàn)當時的二氧化碳濃度是現(xiàn)在的三四倍，屬于溫室氣候期。相關(guān)成果近日發(fā)表在國際地學(xué)期刊《古地理，古氣候，古生態(tài)》上，對了解古環(huán)境和古氣候情況具有重要作用，還為探究未來氣候變化提供參考依據(jù)。
香溪組中的銀杏類相當繁盛
早在約2.7億年前，銀杏就已經(jīng)出現(xiàn)在地球上。經(jīng)過約1億年的漫長歲月，銀杏發(fā)展到鼎盛時期，大片大片的銀杏林分布在地球上絕大部分地區(qū)，與同時代的恐龍一樣普遍。因此，人們又稱它為“植物界的恐龍”。
但在之后的歲月中，銀杏急劇衰落，只有少數(shù)地區(qū)的銀杏存活下來。它們成了植物界中的稀世之物，是科學(xué)家心目中的“植物活化石”。
此次研究中的“大功臣”是距今約1.8億年的銀杏植物化石。“2015年起，我們就在湖北省秭歸縣郭家壩鎮(zhèn)開展野外考察工作，后來發(fā)現(xiàn)了一條出露條件非常好的侏羅紀陸相地層剖面，那條剖面上保存有十分豐富的植物化石。”王永棟介紹，之后的四年，科研人員在此處陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了近300個銀杏植物化石標本。
“這些植物化石是在被稱為香溪組的剖面上發(fā)現(xiàn)的，它是華南侏羅紀最為典型的一段含煤地層剖面。”王永棟說，香溪組中的銀杏類相當繁盛，并保存有十分完好的角質(zhì)層構(gòu)造，可以進行氣孔參數(shù)的研究。
1.8億年前的銀杏葉像手指頭
這些豐富的化石標本形態(tài)各異、大小不等。“侏羅紀銀杏和現(xiàn)在的銀杏形態(tài)是不一樣的。”王永棟解釋，現(xiàn)在的銀杏葉像“小扇子”，而1.8億年前的銀杏葉像手指，窄而細。它之所以改變?nèi)~片形狀是為了適應(yīng)氣候的變化。
仔細觀察，化石表面都有一層黑色的膜。“這就是角質(zhì)層，經(jīng)過了億萬年依然保存下來，非常珍貴。”王永棟說，它們蘊藏著上億年的植物細胞構(gòu)造。
借助顯微鏡，細胞的細微結(jié)構(gòu)可以看得很清楚。“植物葉片表面分布著大量的氣孔，它通過控制氣孔的開閉吸收大氣中的二氧化碳，進行光合作用。氣孔越多，表明大氣中二氧化碳濃度越低。”周寧告訴現(xiàn)代快報記者，植物表面的氣孔數(shù)量跟大氣中二氧化碳的濃度成反比，而這種反比關(guān)系已被廣泛用于估算古大氣二氧化碳濃度。
此次，研究團隊首次從有效選擇氣孔記數(shù)方式、計算光合作用初始同化率等方面，重建了1.8億年前華南鄂西地區(qū)（湖北西部）的大氣二氧化碳濃度。“濃度為900～1400ppm，是現(xiàn)今大氣二氧化碳濃度的3～4倍。”周寧說。
為探究未來氣候變化提供依據(jù)
二氧化碳是溫室氣體，大氣二氧化碳濃度與氣候變化緊密相關(guān)。科研團隊的這一數(shù)據(jù)結(jié)果表明，距今1.8億年前的早侏羅世是溫室氣候期，并導(dǎo)致出現(xiàn)了全球性的大洋缺氧和氣候升溫。
“盡管這些銀杏化石是在華南地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，但當時大氣中二氧化碳濃度的升高卻是全球性的，湖北秭歸的化石精準地記錄了這個變化。”王永棟介紹，研究團隊通過對比研究，發(fā)現(xiàn)二氧化碳濃度升高這樣一個重大歷史事件是全球性的。
“我們可以通過監(jiān)測大氣中的二氧化碳濃度來預(yù)測未來大氣溫度的變化情況。”周寧表示，這一研究成果對了解古環(huán)境和古氣候情況具有重要作用，還為探究未來氣候變化提供了參考依據(jù)。
王永棟透露，下一步，他們計劃擴大研究區(qū)域和時代跨度，做更全面的區(qū)域性和全球性的對比研究。

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