小小花粉化石遠(yuǎn)古世界的“信使”

你知道嗎？那些隨風(fēng)飄散的花粉，一旦在海底沉睡成千上萬(wàn)年形成化石，就能成為科學(xué)家解讀遠(yuǎn)古地球環(huán)境的“密碼”。本文將帶你走進(jìn)花粉學(xué)的世界，請(qǐng)跟隨我們一起看看不起眼的花粉化石如何化身“信使”，講述海陸變遷的傳奇故事。

花粉的“倔強(qiáng)”底色

花粉是雄蕊的產(chǎn)物，是植物在繁殖期產(chǎn)生的微小顆粒，直徑在7～200微米之間，研究人員只有借助顯微鏡才能看清它們的面貌。

得益于花粉外壁像塑料一樣難以被降解的特性，花粉可在地層中保存億萬(wàn)年。理論上講，不同科、屬的植物花粉具有明顯的形態(tài)差異。因此，研究人員根據(jù)花粉化石的外表形態(tài)，就能推斷其所屬植物種類。

例如，從南海北部深海沉積巖中提取的克拉梭粉屬花粉化石。盡管它產(chǎn)自于距今約1億年前，但外壁上的三角型和環(huán)狀紋飾仍然清晰可見(jiàn)。克拉梭粉主要源自早已滅絕的掌鱗杉科植物，根據(jù)該種植物的生長(zhǎng)習(xí)性，研究人員可判斷出周邊陸地曾處于相對(duì)干旱的氣候環(huán)境。

花粉喜歡“藏”在哪兒

陸地植物產(chǎn)生的花粉可以被風(fēng)和水“搬運(yùn)”進(jìn)入海洋，近海的海底淤泥是花粉理想的“躲藏”場(chǎng)所。借助科學(xué)考察船，研究人員可通過(guò)各種設(shè)備獲取海底的沉積物，從而使沉積于海底的花粉化石重見(jiàn)天日。

見(jiàn)證“滄海變桑田”的小小“信使”

近年來(lái)，在全球變暖的背景下，我國(guó)極端天氣頻發(fā)。然而，在沒(méi)有人類活動(dòng)干擾的遠(yuǎn)古時(shí)期，自然界氣候也發(fā)生過(guò)劇烈的冷暖變化。

追溯過(guò)往

例如，在距今2萬(wàn)多年前，北半球高緯度地區(qū)的氣候異常寒冷，致使歐洲北部和北美地區(qū)大雪紛飛，即便夏季到來(lái)，積雪也不會(huì)融化。由于天氣寒冷，海洋表面的水汽蒸發(fā)后，會(huì)以降雪的形式凍結(jié)于陸地。久而久之，地表形成巨大的陸地冰蓋，地球進(jìn)入“盛冰期”時(shí)代。

此時(shí)，伴隨著水汽蒸發(fā)，海水量減少，全球海平面下降約120米，這使得南海南部較淺的海域廣泛暴露成陸地。近些年來(lái)，科學(xué)家在該海域（北緯5°44′，東經(jīng)110°44′，水深為788米）古老的沉積物中發(fā)現(xiàn)了豐富的紅樹(shù)林花粉化石，例如海漆屬、紅樹(shù)屬、海桑屬和秋茄屬等。

由于紅樹(shù)林主要分布在陸地與海洋交界的海岸帶附近，這些花粉化石告訴我們?cè)摰貐^(qū)曾經(jīng)受到海平面下降的影響，海岸線較如今向海延伸數(shù)百公里，重現(xiàn)了從今至古“滄海變桑田”的場(chǎng)景。

科研人員通過(guò)花粉化石分析進(jìn)一步評(píng)估發(fā)現(xiàn)，海底出露成陸地后，該地區(qū)分布著熱帶雨林中常見(jiàn)的龍腦香科、桑寄生科、番荔枝科和五椏果科等植物，指示了相對(duì)溫暖濕潤(rùn)的氣候。

啟示當(dāng)下

氣候變化影響因素極其復(fù)雜，除太陽(yáng)輻射量變化觸發(fā)“冰期時(shí)代”外，板塊漂移、火山噴發(fā)等地質(zhì)活動(dòng)也是重要的驅(qū)動(dòng)力。而花粉化石分析為揭示過(guò)去氣候變化規(guī)律和機(jī)理打開(kāi)了一扇窗，并為預(yù)測(cè)未來(lái)變化趨勢(shì)提供了依據(jù)。本文也啟示我們重視環(huán)境保護(hù)，不要促使氣候變化超出當(dāng)今人類社會(huì)可承受的范圍。

從深海沉積物中提取的每一粒花粉化石，都是解開(kāi)古氣候疑問(wèn)的關(guān)鍵，它們讓冰冷的巖石和地層變得“可讀”，亦讓我們懂得：即使是不起眼的花粉，也可歷經(jīng)億萬(wàn)年“洗禮”依舊鮮活。

（責(zé)任編輯 / 王佳璇" 美術(shù)編輯 / 周游）