内蒙古乌达煤田发现距今约3亿年的“植物庞贝城”

著名的意大利“庞贝之城”知者甚多，一场巨大的火山喷发，使得庞贝城在公元79年8月24日一夜“凭空”消失，等到1763年被发现的时候，重见天日的庞贝城保留着它消失前最后一夜的市井生活原貌，连人们皮肤的皱纹和惊恐的表情都被栩栩如生地复原出来，成为世界上一座天然罕见的历史博物馆。

中科院南京地质古生物所的王军研究员领导的课题组在内蒙古乌达煤田发现了一个面积约20万平方公里、距今约3亿年的“植物庞贝城”。

经过十多年的研究，专家们对这里1000多平方米面积的森林原貌进行了三维重建，成功绘制了目前世界上最大的远古森林的实际复原图。今天，世界顶级期刊《美国科学院院报》将刊登“中国植物庞贝城”的相关研究成果。

火山喷发：

庞贝城最后一天被“凝固”

公元79年8月24日下午1时许，一朵满载灰尘与泥土的怪云从意大利的维苏威火山山顶升起，向那不勒斯附近的庞贝城迅速扩散。就在人们疑惑不解时，维苏威火山突然火光四射——火山爆发了！居民们惊恐万分，尖叫着试图逃离。然而一切努力都无济于事，千余人被火山灰灼烧、掩埋、窒息而死。这次火山爆发持续了18个小时，火山灰、岩浆、泥石流将庞贝城埋入深达6米的地下。一座城市就这样消失了直至1763年才被发现。

王军研究员告诉记者，正是因为这突如其来的火山喷发的灾害性事件，使得庞贝城最后一天的生活被永远地“凝固”下来，令人惊诧地记录着当时古城生活的全貌，以及在面对灾难事件时，人们逃生时的恐惧——重见天日的庞贝古城里，剧院、私家宅院、公共浴室等无一不被完美保存。不仅如此，埋藏了庞贝居民的火山灰冷却凝固后，已经成为一个个“人形模壳”，其中的尸体早已腐烂，考古学家将石膏浆灌注其中后，剥去模壳，便可得到一个个活生生的人形铸模。人们皮肤的皱纹和惊恐的表情都栩栩如生地展现出来。

站立的化石：

南京专家“撞见”植物庞贝城

庞贝城遭遇的这种自然灾难在人类文明历史上是极为罕见的，但火山爆发、地震等自然灾害却始终没有停止过，只是多数不被人知晓。

对于地球历史中生存过的植物和动物来说，葬身于“庞贝之城”无疑是一场巨大的灾难。然而，对于古生物学家和地质学家来说，“庞贝之城”却是大自然的恩赐，可遇而不可求，因为大多数情况下，飘落地表或埋于地下的植物树叶、枝干、种子化石会在雨水的冲刷下离开原来的位置。

近年来，王军研究员所领导的团队联合宾夕法尼亚大学的合作者hermann pfefferkorn教授，在进入内蒙古乌达煤田之后，发现了一个距今约3亿年的成煤沼泽森林，被火山喷发所埋藏，其保存方式与庞贝城颇为相似。

这个位于贺兰山西北角，面积约20平方公里的森林在火山喷发的巨大灾害面前，瞬间被凝固。在王军研究员展示的照片中，记者看到，直径达10米左右的参天大树树干、来不及掉落的叶子，瞬间就地被埋藏，发掘的树木化石还保持着最后的“站立模样”，叶片的脉络分明，栩栩如生，森林最后一天的生活样貌被完美地凝固成化石，可以说是地球生物界的一个“植物庞贝城”。

就地“复活”：

掀掉1000平方米“小山头”

约3亿年前的古森林被完美地保存下来，但是要将它们复原出来，却并非易事，王军说，因为保存着植物庞贝城的火山灰层被夹在两层“成煤层”的中间，要想让被埋藏在其中的植物庞贝城中的化石发掘出来，必须把煤层这个“顶盖”完全掀开。

为了让这些古森林的“copy”不走样，专家动用了多台挖土机，轰隆隆的挖土机连续作业，掀掉了植物庞贝城“头”上1000多平方米的“小山头”。所挖掘出来的化石都不能随意移动，而是就地记录，分析它的植物种类、不同种类的植物的生活区域、其生态特征。这样终于完成了这一片古森林的三维重建图，精确地定格了每种树木的生活地点。

王军说，过去的远古森林的复原图，由于保存条件的限制，化石都经过了搬运和叠加，因此复原图都是概念性复原，存在着巨大的时间和空间误差，相隔百万年的植物经常被“安插”在一个生活环境中，高大的树木的化石有时会因为没有找到躯干而被误读为矮小的植株，而这次的复原，就像是就地复活了远古森林的实景，发现了许多过去误读的细节，他笑着说，以前许多教科书里的复原图可能都要因为这张图而做出“修改”了。

据了解，由南京专家完成的这张三维重建图，是目前世界上最大的远古森林的实际复原图。

研究成果：

六大类植物找到“祖先”

在王军研究团队复原的三维古森林的景观图中，记者看到，内蒙古的这片远古森林非常茂密，古森林主要由六大植物类群组成：石松类、有节类、瓢叶类、蕨类、原始松柏类、苏铁类等。

王军告诉记者，当时的植物群落已经发展得比较完备了，在我们现代的植物群中，除了被子植物，几乎所有的森林植物都能在这个古森林中找到原始的祖先。

按照达尔文的进化论，更高等的生物总会比低等生物更能适应环境的变化。但是在王军研究员发现的“植物庞贝城”中，却有了一个闻所未闻的发现，那就是在有些地区，高等的裸子植物居然被低等的孢子植物“赶跑”了。

王军说，过去认为高层植被科达（裸子植物）和封印木（孢子植物）是共生的，因为我们发现很多地方两类植物的化石都有。但是在乌达这个地方，真正把植物生存状况原址复原后，我们发现虽然这片古森林中，这两种植物都有，但是各占据一方领土，它们却从不混生。这个奇妙的谜团，等待着科学家们去探索和解答。

消失的“新物种”：

“瓢叶类拟齿叶”似棕榈树

王军说，在这个植物庞贝城，一夜消失的古森林，还为我们揭示了一个消逝的新物种，在这片原始森林的化石“库”里，我们发现瓢叶类拟齿叶的完整树冠标本，共有两属三种，它们和现代的棕榈树非常相似，只不过它们是裸子植物，因其树叶很像是我们舀水的瓢而得名。

而且它在这片古森林的局部还占据统治地位，对我国华北地区3亿年前的成煤做出了一半以上的贡献，而以前我们对它一无所知。

遗憾的是，等我们发现这个新物种的时候，它们已经永远地在这个地球上灭绝了。

“植物庞贝城”诠释全球变暖

专家告诉记者，在气候环境的影响之下，植被一直处于动态的平衡之中。一些植物被完全埋藏的过程可能仅用了几个小时或几个月的时间，被人们发现后，它们就可以为一段时期内的环境及气候变化做出证明。用不同时期、不同气候环境下，植物化石的变化可以验证气候改变究竟是如何影响植物进化的。

正是因为如此，植物庞贝城还有着很强烈的现实意义，王军研究员分析说，被发现的植物庞贝城所处的环境是地球处于冰室-温室过渡的气候背景，当时正在变暖的气候，有着巨大的温室效应，而这恰好和我们目前所处的气候环境非常相似，因此，具有非常强烈的对照意义。

从植物庞贝城里发现的化石的生活情况以及那些灭绝的植物化石身上，我们可以看出温室效应之下，植物究竟会随气候做出怎样的响应，会如何改变，有哪些植物可能会消失灭绝，这就能为我们全球变暖的大背景下，如何避免类似的悲剧重演提供科学决策的依据。

金陵晚报