

恐龙化石备受关注,但发现植物化石对于理解早已消失的古代生态系统至关重要。在一项绝对值得关注的植物发现中,一个研究团队发现了已知最古老的化石森林。这片古老森林的遗迹嵌入在英格兰西南海岸的砂岩中,距今约3.9亿年。这些化石树木比之前的记录保持者——纽约的吉尔博阿化石森林——大约早了400万年。这些发现的细节刊登在2月23日《地质学会期刊》上的一项研究中。
这些化石树木是在萨默塞特郡和德文郡的石燕砂岩组中发现的,该地层形成于3.93亿至3.83亿年前。乍一看,它们有点像棕榈树。这些Calamophyton树实际上是现代放松的热带树木的“原型”或早期进化版本。它们的树干不是实心的木材,而是细而中空的。它们的树枝上也覆盖着数百个细小的结构,而不是宽大的阴影叶子。
这些树中最高的只有约6.5到13英尺高,而它们的后代平均可以长到30到50英尺高。随着Calamophyton树的生长,它们会脱落树枝,这些植被可能支撑了数亿年前森林地面上的无脊椎动物。

这片森林的年代介于4.19亿至3.58亿年前,属于泥盆纪。这是地球生命开始从海洋向陆地首次真正大规模扩张的时期。到泥盆纪末期,最早的种子植物和最早的陆地动物已经确立。
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“泥盆纪从根本上改变了地球上的生命,”该研究的合著者、剑桥大学地质学家尼尔·戴维斯(Neil Davies)在一份声明中说。“它还改变了水与陆地之间的相互作用方式,因为树木和其他植物通过它们的根系帮助稳定了沉积物,但我们对最早的森林知之甚少。”
在泥盆纪,德文郡和萨默塞特郡的这一部分海岸与英格兰其他地区并不相连。它曾与现在的德国和比利时部分地区相连,是名为劳伦西亚的古大陆的一部分。这块大陆靠近赤道,气候干燥温暖。在比利时和德国也发现了类似的泥盆纪化石。
“当我第一次看到这些树干的照片时,我立刻就知道它们是什么,这是基于我30年来在全球研究这类树木的经验,”该研究的合著者、卡迪夫大学古植物学家克里斯托弗·贝里(Christopher Berry)在一份声明中说。“能够在家附近看到它们真是太棒了。但最富有启示性的洞察来自于第一次看到这些树木生长时的原貌。这是我们第一次有机会直接观察这种最早类型的森林的生态,解读Calamophyton树生长时的环境,并评估它们对沉积系统的影响。”

地球上其他地方存在更古老的树木,因为植物大约在5亿年前才开始在陆地上生长。然而,这是已知最早的森林例子,其中树木大量密集地生长在一起。在挖掘这些高大的砂岩悬崖时,研究团队发现了化石植物和植物残骸、化石树干、根系痕迹和沉积结构。在泥盆纪时期,该地区可能是一片半干旱的平原,有小河道从西北方向的山脉流出。
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“这是一片相当奇怪的森林——与今天看到的任何森林都不同,”戴维斯说。“几乎没有灌木,草还没有出现,但这些密集生长的树木掉落了大量的树枝,这对地貌产生了很大的影响。”
这也是陆地上第一次出现密集生长的植物。Calamophyton树脱落的树枝量堆积在岩层中,并影响了该地区河流的流向。根据这项研究,这是首次以这种方式影响河流的流向。
“这些化石中包含的证据保存了地球发展的一个关键阶段,当时河流开始以一种与以往根本不同的方式运作,成为今天如此巨大的侵蚀力,”戴维斯说。“人们有时认为英国的岩石已经研究透了,但这表明重新审视它们可以带来重要的新发现。”