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被埋藏的进化足迹

已有 3649 次阅读 2010-4-20 15:57 |个人分类:科普散文|系统分类:科普集锦| 木化石

从远古中走来,历史淌过浩瀚长河;从惊奇里走过,岁月呤唱激情如歌;一把泥土掩饰不了曾经的辉煌,几堆黄沙吞噬不了曾有的磅礴,这是一首充满 深情地赞美国宝的歌,如果你把它拿来咏叹木化石,你会发现一点也不过分,因为木化石也是国宝,而且是比一般国宝更珍贵的宝藏。

初看到木化石,你一定认为它是一段木头,它不仅具有树干特有的色泽,而且木质纹理也十分清晰。再仔细观察或者用手一摸,你又会惊奇这怎么会是一块石头,因为它的内部几乎完全是石质结构。其实,木化石非石非木,亦石亦木,它是树木与石头的融合,是一种已经石化了的木材。这种由木材变成的石头在古生物中被称为化石木材,简称木化石,因其石质成分主要以二氧化硅为主,又称之为硅化木

是谁伸出神奇的手指,点木成石呢?毫无疑问,只有大自然。从南方雪灾到汶川地震,2008已让我们深切体会到了大自然的力量。当正在河谷中生长的参天大树,受到了突如其来的火山爆发的侵袭时,整片森林很快被火山灰和熔岩掩埋了。但大树依靠其强大的根系的支持,仍然如一尊雕塑似的不屈地屹立着。日复一日,年复一年,火山灰中的大量可溶性矿质成分,由于降雨和地下水的淋洗作用,不断渗透到包埋中的树木中去,并与它们的细胞内含物和部分细胞壁分解物质发生化学作用,从而使得矿质成分取代了植物组织。由于这种变化极为细致和缓慢,树干内部的组织结构和生长轮都被清晰地保存下来。树木就变成了一尊石塑的雕像,成为了真正的“木化石”。

“千年的大树会说话”,只要我们知道了如何揭示树的秘密,它就会向我们诉说大量我们所未知的故事。树是活档案,树干里的生长轮就是记录本。在树干横切面上,有一圈圈的木质层。这种由于一个生长周期所产生的围绕髓心的同心圆圈,就是在木化石中被清晰保存下来的“生长轮。温带地区的树木,一年只有一度生长,在生长季节后,有一个休眠期,所以生长轮只有一圈,故又称为年轮;但在热带地区,由于一年间的气候变化很小,树木的生长季节是与雨季和旱季相结合,一年之内能形成多个圆环,因此,这种生长轮就不能称之为年轮了。

正是由于生长轮及其它特征的存在,木化石成为了人类研究历史的活化石。比如最早的木化石在4亿年前的晚泥盆世就出现了,此时已有树干基部直径达到lm的粗大树木,但是,多数种类的树干不具生长轮,这表明当时树木生长在有利的环境条件里,气候变化很小或没有季节性。而到了3.5亿年前的石炭世,位于赤道附近的大不列颠北部的木化石已存在明显的生长轮,这说明气候条件已发生了急剧变化,气候不再那么四季湿润,而是出现了干湿季的变化。古生代的木化石大多是原始的裸子植物,它们的木材由轴向管胞和木射线组成,我国古生代木材中唯一有射线管胞记录是王士俊报道的二叠纪徐州斯氏木,其上具有与轴向管胞同样的具缘纹孔,且有些射线管胞的内壁可发育螺纹或不同程度的锯齿状和网状纹饰,与现代裸子植物中射线管胞形态己基本一致,说明了这一特征的古老性和原始性。中生代木材的种类增多,结构复杂化,出现窗格状的交叉场纹孔式。新生代时,多数现代种类已出现,并在木材特征上与现代植物一致。

我国是发现和研究木化石最早的国家,也是世界上木化石资源最丰富的国家之一,早在20世纪,北京、河北、新疆、内蒙古、辽宁、四川、黑龙江等地陆续发现有大量的木化石。随着科学技术的不断进步,在古生物地质工作者的不懈努力下,近年来,化石埋藏又有新发现,化石足迹开始向东南、西南、西北、江浙一带蔓延,化石产地遍布祖国大江南北。由于木化石的形成需要树木的坚强支撑,因此现存的木化石多以裸子植物为主,雪松属、云杉属、红杉属、台湾杉属等50余属100多种裸子植物木化石已在各地发现。被子植物在中生代晚期崛起并逐渐成为地球上最丰富一类植物,但迄今为止被子植物的木化石只在晚第三纪以及第四纪的地层中发现,而且产地较窄、种类较少,只有121821种,也许在不远的将来,随着人类对木化石更多的关注和技术手段的不断丰富,越来越多的被子植物木化石会出现在我们眼前。



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