在死海沿岸發現的古老針葉植物化石 圖片來源：明斯特大學
■本報見習記者 程唯珈
距今約2.52億年的二疊紀—三疊紀之交，發生了地質歷史時期最為嚴重的全球生物集群滅絕事件，短時間內造成了超過95%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕。
但是有跡象顯示，植物可能存在較優的應對方法。2018年12月21日發表在《科學》雜誌的一篇研究表示，一些在嚴苛環境中生存並耐受季節性乾旱的植物類群為在環境災變中倖存作好了充分準備。
“大滅絕”的“倖存者”
二疊紀期間，以大羽羊齒和舌羊齒為主的種子蕨類植物得到快速發展，其中由真蕨類和種子蕨類組成了大面積的濱海和內陸沼澤森林。但自“大滅絕”開始，真蕨類植物大量消亡，其遺體埋藏地下，形成煤層。
誰能想到，這樣的“生靈塗炭”中居然還有植物能夠倖免遇難。
“我們相信，那是因為它們早已學會了如何應對壓力和干擾。”論文通訊作者、德國明斯特大學古植物學家Benjamon Bomfleur說。
研究報告稱，Bomfleur及其同事在約旦境內、死海東岸的裸露岩石中，用鐵錘和鶴嘴鋤挖掘出了一小塊不同尋常的植物化石。該植物葉表皮蠟制的覆蓋物（或角質層）被精緻地保存下來，使得研究小組能夠根據關鍵的表皮特徵鑑別這些植物。
此次採集的化石是目前發現的現代松柏類植物化石中最古老的記錄。此次發現還包括一種叫作二叉羊齒的種子蕨類植物殘骸，這可能有助於解決有關該類群演化歷史的爭論。
蕨類植物 概念圖
長期以來，二叉羊齒被認為存活在大滅絕後的中生代，分佈於南半球更南方的地帶。但2006年，研究者在約旦境內死海附近地區發現了早於大滅絕事件的二叉羊齒化石，這暗示了這種古老的種子植物起源於二疊紀末絕滅事件之前，並在大絕滅中倖存。
當時一些科學家對研究結果提出質疑，因為該化石沒有包含生殖器官的標本，而通常認為生殖器官對鑑別植物至關重要。此次最新標本包含花粉器官，基本確認了2006年的發現。
揭示植物演化之謎
此次發現如此重要的原因之一是因為化石產於古緯度約南緯15°的赤道地區，氣候炎熱半溼潤，具有明顯的乾季特徵。
美國加州大學伯克利分校古植物學家Cindy Looy認為，很少有化石來自這種環境，這對古植物學家理解植物進化和幾種主要植物譜系的起源有著深遠影響。研究者用這些化石校準植物的進化模型，因此最新的發現可能會影響人們對不同物種分化時間的估測。
這一發現同樣引起了中國古植物學家的興趣。中國科學院南京地質古生物研究所史恭樂告訴《中國科學報》，“此次在約旦發現的一些晚二疊紀松柏類化石具有典型的羅漢松科葉枝宏觀形態和氣孔器微觀構造，極有可能代表了最早的羅漢松科和現生松柏類冠群的化石記錄。而在此之前，最早的羅漢松科化石發現於距今約2.45億年的中三疊世地層。”
中三疊世植物化石 概念圖
他同時表示，此次發現中另外兩大令人饒有興致的類群是本內蘇鐵類和盔籽類，它們是現今已經絕滅的兩大類種子植物。由於特殊的生殖器官構造，在不同演化理論下分別被認為和被子植物的起源有關，甚至有可能代表了被子植物的祖先類群。
地史變遷的見證者
中國科學家長期致力於二疊紀末生物大滅絕事件對陸生植物影響的相關研究。
2016年，中國科學院院士沈樹忠團隊基於我國華南（黔西滇東）地區的材料，發現赤道地區陸生植物在二疊紀末發生絕滅，以大羽羊齒植物為代表的華夏植物群在這時期遭受重創，消失殆盡，植物多樣性大幅度降低。而且這一絕滅事件與海洋動物幾乎同時發生。
“植物化石是研究二疊紀末生物大滅絕事件對陸生植物影響最直接的材料。”中國科學院南京地質古生物研究所萬明禮表示，“對大滅絕事件之前的植物化石展開研究，並探索其時空分佈，首先揭示出究竟哪些植物深受滅絕事件影響和在這樣的災難事件中消亡。其次，可檢查出究竟有哪些植物成功越過滅絕事件並存活至三疊紀。對這些植物的深入研究有助於人們發現植物應對災變事件的生態策略。”
植物化石不僅能為人們認識植物起源和演化提供直接證據，也是恢復地質歷史時期古氣候、古生態和古地理的優良載體。通過研究地質事件前後的植物和植被演化，無疑將為人們認識目前全球變暖趨勢下森林和陸地生態系統的發展提供有益參考。
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