Sanfordiacaulis模型具有简化的分支结构,更易于可视化。请注意,人类是按比例提供的,但并不与树同时存在。图片来源:TimStonesifer

在化石记录中,我们常常只能看到树木遗留下来的树干,那些能够揭示其树冠结构和整体形状的叶子却无从寻觅。然而,最近在《当代生物学》杂志上的一项研究,为我们揭示了来自加拿大新不伦瑞克省的树木化石中一个令人惊叹的发现。

这颗化石展现出一种出乎意料的、独特的三维树冠结构,让我们得以窥见远古森林的神秘面纱。

“这棵树的形态实在是令人惊叹,”来自缅因州沃特维尔科尔比学院的罗伯特·加斯塔尔多博士如此表示。他解释说,这些拥有.5亿年历史的树木,它们的形状看起来既像蕨类植物又像棕榈树,尽管真正的棕榈树要等到亿年后才出现。

但与蕨类植物或棕榈树不同,Sanfordiacaulis在其树干周围保留了多片叶子,且每片叶子都保存得相当完好,部分叶子的长度甚至达到了1.75米。

加斯塔尔多博士进一步指出:“我们估计,每片叶子在终止前至少又长了一米。这意味着这棵‘瓶刷’树在其直径仅为16厘米(或0.5英尺)的非木质树干周围,延伸出了一个至少5.5米(或18英尺)的密集树冠。这无疑是一个令人惊叹的景象。”

国际合作与进化洞察

这项工作是通过与新不伦瑞克省博物馆、圣约翰和哈利法克斯圣玛丽大学的长期国际合作而实现的。研究人员的发现为植物和树枝的进化提供了重要的见解,这意味着植物可以长到树高,或成熟时至少15英尺。研究人员说,它们也提醒我们,在地球生命的历史中,曾经存在过一些看起来与我们以前见过的树木不同的树木,有些看起来可能来自苏斯博士的想象。

Sanfordiacaulisdensifolia化石(比例为1m)。图片来源:马修·史汀生

“我们都对一棵树的样子有一个心理概念,这取决于我们生活在地球上的位置,我们对熟悉的东西有一个愿景,”加斯塔尔多说。“我们报告的化石是独一无二的,是生命史上一种奇怪的生长形式。这是在森林植物经历生物多样性的时期的进化实验之一,它是一种似乎是短暂的形式。

这些化石是通过地震引起的灾难性掩埋在裂谷湖边缘的树木和其他植被中保存下来的。第一棵化石树大约是7年前从采石场出土的,但它只包括一个部分样本。加斯塔尔多说,花了几年时间才发现同一植物的另外四个标本,在空间上非常接近。

稀有性和重要性

在四亿多年的化石记录中,一个独特的标本揭示了叶子如何从树顶飘然而下,赋予了它无与伦比的独特性。加斯塔尔多博士指出:“任何保存完好树冠的化石树在生命史上都是稀世珍品。”

当树冠叶子依然紧贴在树干周围时,这不仅提出了一个关于它究竟是何种植物的疑问,还让我们思考这种植物的组织结构,它究竟是现代的延续,还是超出了我们对“树”的常规认知?这一前所未有的发现激发了无数疑问,促使科学家们进行了多年的深入研究。

据研究人员报告,这棵奇特的树可能采用其非凡的生长方式,以便最大限度地吸收光照,并减少与其他地面植物的竞争。他们认为,这棵树如今代表着早期森林树冠下生长的小树的最早证据。

这一发现揭示了石炭纪早期植物生活的复杂性,并暗示Sanfordiacaulis生活在一个植物试验各种可能形态或结构的时代。

加斯塔尔多博士指出:“陆地上的生命历史由与众不同的植物和动物组成,这些生物与现今存在的任何动植物都截然不同。”在遥远的过去,进化的神奇机制催生了众多生物体,使它们成功地生存了很长时间,但它们的形态、结构和生命历程却走上了不同的道路和策略。稀有且独特的化石,如新不伦瑞克树,只是我们星球众多生命形式中的一个例子,尽管它最终未能成功繁衍。

参考资料:“加拿大新不伦瑞克省最早石炭纪的具有三维乔木生长结构的神秘化石植物”,作者:RobertA.Gastaldo、PatriciaG.Gensel、IanJ.Glasspool、StevenJ.Hinds、OliviaA.King、DuncanMcLean、AdrianF.Park、MatthewR.Stimson和TimothyStonesifer,年2月2日,《当代生物学》。DOI:10./j.cub..01.



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