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万物复苏的春天 在地大校园偶遇恐龙时代的绿植

发布时间 : 2023-04-20 浏览次数 :
植物，是整个“生物金字塔”的基底

是所有动物赖以生存的基础


大约40亿年至35亿年前，从最低等的原核生物蓝藻和细菌到高等的苔藓植物、蕨类植物，再到最高等的植物——种子植物中的被子植物，古生物学家在不同地层中，发现了种类繁多的植物化石。

逸夫博物馆收藏了叠层石、轮藻、木贼、金鱼藻、脉羊齿、格脉蕨、阔叶格脉蕨、大同锥叶蕨、蛇不歹毫士曼蕨、中华薄果穗、苏铁杉、披针型林德勒枝、拟轮叶、茨康诺斯基叶、芦木、燕辽中华杉、薄氏辽宁枝、碳化木、硅化木、钙化木等种类繁多的远古植物化石，让我们一起探索这五彩缤纷的植物世界，共同守护我们美丽的家园。


▲ 逸夫博物馆收藏的古植物化石


叠层石

地球上最古老的“准化石”


距今约30亿年的浅海里，开始出现一种低等的藻类植物，它们不断分泌物质，捕获水中的细小沙粒，并与它们逐渐胶合在一起。因为周围没有明显的海浪或海流，这些藻类就世世代代在一个固定地方一层叠一层向上生长，形成层状生长的花纹，呈弧形或锥形，叠层状，故名叠层石。
随着藻类植物的繁殖和蔓延，全球海洋中叠层石大量出现，大量的氧气不断破水而出，进入大气中。此后，在藻类植物和其他多种植物共同作用下，大气中的氧含量才逐渐接近21%。可以说，是藻类植物产生的氧，使地球成为适宜孕育更多高等生命的场所，为此后的生命演化扫清了无氧的障碍，为生命史的下一章也是更复杂的一章铺平了道路，地球逐渐变成宜居的生命摇篮。正因如此，这种原始、古老的低等生物——藻类植物被认为是地球能够进化出复杂生命的关键。


▲高达3.5米的蓟县叠层石  张凡摄

逸夫博物馆二楼展示有6块小型叠层石，分别采自天津蓟县、北京周口店等一带，其中最古老的叠层石距今约13亿年。在逸夫博物馆北侧岩石园里矗立着一块叠层石，高3.5米、宽2.8米、厚1.7米，重达20吨，距今约12亿年，由时任馆长任有福和馆员李富强从天津蓟县采回，从表面可以清晰地看到层层叠叠的图案，无论从重量、体积还是观赏性来说，在国内自然类博物馆和高校都极为罕见。

轮藻

破译远古水体环境的密码

轮藻是一类与绿藻亲缘关系十分密切的藻类植物，为沉水植物，具有类似根、茎、叶的分化，茎有节，环绕节生有相当于叶的轮状小枝，广泛分布于除南极洲之外的各大洲的淡水或半咸水中。轮藻可追溯到距今4亿多年前的志留纪晚期，几经兴衰，只有左旋轮藻目繁衍至今。
由于轮藻容易大量繁殖，其藏卵器往往容易在地层中保存下来，因此古轮藻化石常作为地层鉴定、石油勘探和古环境重建中的重要依据之一。更由于它喜欢生长在含钙质丰富、清澈透明、轻缓流动的水体中，成为鉴定水质的重要依据。

▲磁县轮藻化石   李富强摄

▲现代轮藻   图片来自网络


逸夫博物馆的这块轮藻化石是一件正模标本，时代为更新世，由古生物教研室周修高老师鉴定命名为“磁县轮藻”，于1984年捐赠给博物馆。为探究磁县上水石的成因,1984年9月，周修高老师前往磁县东武仕进行了实地观察和采样。根据研究，他推测,在更新世时,磁县西来村至东武仕一带为湖滨沼泽环境,水域中含有丰富的钙质。1986年6月，周修高根据轮藻化石的研究成果在《微体古生物学报》发表。

地衣

地球上仍保持

生命活动的先锋生物

长期以来，地衣一直被认为是植物。但实际上，地衣不是完整的植物，而是一类由特殊的真菌与藻类或蓝细菌共生而成的有机体，它是自然界中互惠共生的典范。它们由于对空气污染极为敏感，可以用于推断全球气候变化对环境的影响。
全世界已经描述的地衣有26000多种，分别归于500多属。分布地区非常广泛，从南、北极至赤道，由高山到平原，在森林里或荒漠上，到处都有地衣生长。它们生长的基质通常为树皮、土壤、岩石及相对稳定的物体。其分泌的地衣酸可将附着的岩石风化，在荒芜的陆地上制造土壤，为其他植物生长提供了条件，使毫无生机的陆地，逐渐变成了一个生机盎然、植物茂盛的绿色地球。因此，地衣被称为海洋生命进军陆地的先锋生物。
▲南极地衣标本

逸夫博物馆保存的这个地衣标本，长10厘米、宽7厘米，由地球物理与空间信息学院邓世坤教授2002年底在南极埃默里冰架采集，并于2003年捐赠给学校。

蕨类化石

揭开热河生物群的神秘面纱

蕨类植物从距今约4亿多年前在陆地上出现，至今都是重要的植物类群，它们是远古森林的组成者，还造就了宝贵的煤炭资源，也是植食性恐龙的主要食物来源，对地球环境气候的演变产生了深远的影响。你见过三种植物聚集在一块化石上吗？在逸夫博物馆四楼张和捐赠展厅，可以看到这一奇观。

▲三种植物聚集在一块化石上

在展厅中央的一块长47厘米、宽43厘米的化石上，簇拥生长着布裂亚锥叶蕨、裂叶爱博拉契蕨和假篦羽叶三种化石。它们各占一端，仿佛互不干扰，却又紧紧相依。
张和捐赠展厅的260余件古生物化石，绝大部分来自中国辽西地区，由著名古生物化石收藏家张和捐赠。跟随这些化石，辽西热河生物群的神秘面纱将被一一揭开。

木贼

既可药用亦可布景的植物

一块石头的表面上有一个直径约1厘米的圆点，圆点周围还有几十道放射状条纹，像是一个小太阳，又像是盛开的雏菊，这就是生活在1.8亿年前的蕨类植物“木贼”。

▲木贼类、似木贼化石


▲现代木贼
木贼又叫“锉草、笔头草、接骨草”等，它几乎遍布全世界。作为一种中药材，木贼能够疏散风热,明目退翳；作为一种景观植物，它在很多园林景观中都能用到；作为一种孑遗植物，它具有顽强的生命力，保留了其远古祖先的原始形状，与在化石中发现的植物形状基本相同。
木贼最早出现于早泥盆世，到石炭二叠纪最为繁盛。逸夫博物馆珍藏的木贼类、似木贼化石采自辽宁北票，由张和先生捐赠。

似银杏和北方拜拉

“活化石”银杏的远古亲戚

作为中生代孑遗的稀有树种，银杏被誉为植物界的“活化石”，是世界上现存最古老的树种之一。通过研究银杏的远古亲戚——似银杏和北方拜拉，可以一窥古代银杏的全貌。

▲似银杏化石


▲红军桥边美丽的银杏树  王俊芳 摄


在侏罗纪时代，分布着大量的似银杏。在逸夫博物馆四楼就保存着一块由古生物教研室捐赠的似银杏化石，它与银杏属植物的外形看起来非常相似，但在角质层特征或其它解剖学特征上却有着重大差别。

在恐龙还没有繁盛的时候,银杏家族已经出现了很多分支,北方拜拉就是其中的一个分支。它生存于约1.6亿年前的中侏罗世，又称拜拉银杏。它的叶呈扇形,有着明显的柄，所以说银杏和北方拜拉其实是同一个属的植物。

脉羊齿

石炭纪陆生植物

的重要组成部分

石炭纪时，陆生植物进一步繁盛，并逐渐占据内陆腹地，地球上首次出现了大规模的森林，为煤的形成提供了丰富的物质条件。与此同时，在古气候的影响下，地球开始呈现明显的植物地理分区，脉羊齿就是当时陆地植被的重要组成部分。
众所周知，蕨类植物主要利用孢子、珠芽，或通过扦插、分株进行繁殖。但是脉羊齿却是裸子植物门、种子蕨纲的一属，它具有类似蕨类植物的叶子，繁育后代却以种子进行。虽然已经灭绝，却是研究植物演化的重要环节之一。

▲逸夫博物馆珍藏的这块脉羊齿化石，产自于我国重要产煤区——山西，由我校古生物教研室捐赠。


金鱼藻

全身是宝的清洁工

金鱼藻外号“灯笼丝”，是一种沉水植物，可入药。它一身碧绿，全身是宝，纤细却强大，不仅能够储存水中的氧气让自己生长，还能通过光合作用产生多余的氧气，喂饱水中的动物们。金鱼藻对水下世界的污染物很敏感，为了营造一个舒适的环境，它常常忙着清扫，净化一方水质。
被子植物是地球上最多样化，且物种最为丰富的类群之一，约有30万个植物物种，分布极为广泛，是陆地植被的主要组成成分，占植物界总数的一半以上。水生被子植物金鱼藻科只有7种，虽然是一个非常小的家族，但在植物分类系统中却非常特别，它不属于外形相似的单子叶植物，而是和真双子叶植物组成“姊妹”种属。

▲金鱼藻化石

▲现代金鱼藻   图片来自网络


逸夫博物馆珍藏的这块金鱼藻化石，采自山东山旺，由山东山旺化石馆捐赠。作为被子植物起源奥秘的承载者，金鱼藻正等待着人类去揭秘。

碳化木

万年碳化成一木

远古时期，原始森林中的大片名贵木材，在死亡后遗体被埋藏过程中，将经历不同的早期成岩环境的改造。如果为长期缺氧的还原成岩环境，将有助于植物遗体朝“碳化”方向发展，犹如煤的形成一样形成碳化木。
当早成岩环境为氧化环境时，植物遗体的有机质将遭到氧化而分解散失，遗留的“空洞”将被盆地流体带来的无机物形成的自生矿物充填，于是就有了硅化木或者钙化木。所以，木化石除了对沉积期的环境和气候恢复具有帮助外，还能为成岩期的环境判别提供重要依据。

▲碳化木化石


逸夫博物馆珍藏的这块碳化木化石产于辽宁抚顺西露天，由逸夫博物馆马欣祥、李富强老师于1990年共同采集。它距今大约五千万年，保存完好，呈水平状，有比较清晰的纤维组织结构。

硅化木

不可再生的远古奇珍


亿万年前，因地壳变迁、火山爆发等原因，部分原始森林的高大乔木经构造运动被迅速埋入地下，在岩土、压力、温湿度等地质条件的作用下，树干周围经高浓度二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等地下水溶液长期浸泡，树木中的有机质成分逐渐被硅、铁、钙等元素替换，并由此形成了保留原来树木的形态、肌理，皮、树干、节瘤、年轮、虫洞被完整保留，成为今天五彩斑斓、镶金叠玉的硅化木。它保留着亿万年前的树木纹理，又像玉一样光滑，所以也称“树化玉”。

▲硅化木化石


因其独特的成因，硅化木是不可复制的，每一块硅化木都有独一无二的面孔。硅化木揭开了古老树木生长之谜，见证了亿万年的地质变迁，记录了古地理、古环境、古气候的宝贵信息，是鉴定和对比地层、了解地球历史的重要根据，是研究动物与人类起源、发展历史及其规律的珍贵材料，有着极高的学术研究价值。

▲校园里有着华中地区 唯一异地保存的化石林 戴薇 摄


逸夫博物馆珍藏的这块硅化木化石产自印尼，由张和先生捐赠。在我校还有一个华中地区唯一异地保存的化石林，成为武汉市一个极具地学特色的景点。在约1500平方米的园中，树立着百余棵产自我国、美国、蒙古国、南非、印尼和缅甸的硅化木，由张和先生于2002年、2008年、2012年3次捐赠 。

钙化木

讲述地大人

寻找战略能源的故事

在侏罗纪和白垩纪时代，粗壮茂密的南杉、松、柏等树木无忧无虑地生长了无数个年头。然而，某一天火山爆发，莽莽森林顷刻间埋入海底。林中的大树因瞬间的炽火还来不及焚烧即被炭化，又在陷入地底时恰遇含富碳酸钙的水体，它们在火山爆发的那一刻完全融合成一体，在真空地底深埋了上亿年，形成了钙化木化石。
自然界中，木化石以硅化木为多。钙化木在水中有微溶性，在水的长期浸泡冲刷下容易溶化掉，很难留存。很多钙化木成了石油、煤炭、天然气，只有极少数成了木化石，成为研究古生物的依据。

▲钙化木化石
逸夫博物馆四楼“校友捐赠藏品展”展厅展出的这块钙化木化石，来自中侏罗世，产自鄂尔多斯盆地北部鄂尔多斯市东胜区神山沟，由全国模范教师、资源学院焦养泉教授在探查铀矿床时发现，向人们展示了远古鄂尔多斯地区的古植物和矿藏情况。


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