科学家发现最古老的森林遗迹

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该遗址非常特别，研究小组成员、英国卡迪夫大学古植物学家Christopher Berry说，采石场的地面大约有半个美国橄榄球场那么大，代表了穿过古森林地表下土壤的水平切面。“站在采石场的地面上，我们可以在想象中重建周围的森林。”Berry说。

Berry和同事在2009年首次发现了这个遗址，目前仍在分析其中的化石。一些石化的树根直径达15厘米，在树干曾经矗立的地方形成了11米宽的水平放射状图案。研究小组近日在《当代生物学》上报告说，它们似乎属于古蕨属，一种有着大的木质根和带叶的木质枝干的树，在某种程度上与现代树木有亲缘关系。

Berry说，在此之前，最古老的古蕨属化石的年龄不超过3.65亿年，而这种树究竟是什么时候进化出现代外观特征的还不清楚。

未参与该研究的北卡罗来纳大学古植物学家Patricia Gensel说，该遗址表明古蕨属在此前的2000万年前就做到了。 “这些根系的大小确实改变了图景。”她还补充说，即使在20年前，研究人员也认为拥有如此庞大而复杂根系的树木，在地质年代的早期并没有进化出来。

加州帕洛阿尔托斯坦福大学地球科学家Kevin Boyce说，像这样的树木对古代气候有很大影响。深深的树根穿透并分解土壤内外的岩石。地质学家称这种过程为“风化”，它会引发化学反应，将大气中的二氧化碳转化为地下水中的碳酸盐离子。这些碳最终流入大海，被锁定为石灰岩。

由于风化作用及其连锁效应，在木质森林出现后不久，大气中的二氧化碳含量降至现代水平。在几千万年前，这个数字是今天的10到15倍。一些研究表明，大气中如此多二氧化碳的去除直接导致了氧气水平的持续上升，到3亿年前，大气中含氧量约为35%。这反过来又可能导致了当时巨型昆虫的进化，有些昆虫的翅膀宽达70厘米，并可能生活在古代的森林里。

几千万年后生长在该古森林中的树木也对现代气候产生了间接影响。Berry之前曾撰文论述这些森林的化石遗迹是如何形成煤炭，并推动欧洲和北美工业革命的。

这不是Berry和他的同事第一次探索原始森林。19世纪，研究人员曾在离该遗址约40公里的纽约州吉尔博发现了一片化石森林，其中包含有3.82亿年前的古树化石。但2010年，Berry和同事发现，吉尔博森林的树根属于更原始的树木，可能与蕨类和楔叶类植物有关，它们没有产生具有很大风化潜力的木质深根。

这意味着生长在开罗遗址的树木是创新者。“树木的叶子可以产生阴影，并且有一个很大的根部系统，这是一种以前不存在的现代树木。”Berry说。