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  “满地都是化石,随手就能捡到一块,很多化石像手掌一样大……”对中科院南京地质古生物研究所研究员王博、史恭乐而言,福建漳浦是他们的“宝地”。2010年至今,他们带领的团队在这里获得2.5万余枚含虫琥珀、5000多块植物化石标本,首次揭开一个世界级化石宝库的神秘面纱。

  今年5月1日,美国《科学》杂志子刊《科学进展》在线发表该项目的研究成果——在漳浦县佛昙群地层首次发现漳浦生物群,距今约1470万年;其中,漳浦琥珀生物群是世界四大琥珀生物群之一。

  这个研究成果也表明,漳浦地区在约1500万年前处于热带北缘,春季是最干旱的季节,热带季雨林曾分布至福建南部(北回归线以北)。

  这个世界级化石宝库是如何被发现的?海量化石背后有哪些故事?它的研究成果具有什么价值和意义?漳浦生物群的现状如何?导报记者采访到项目负责人之一的史恭乐研究员,并跟随专家实地走访位于漳浦的化石产生地,揭秘漳浦生物群。

  宝库是如何发现的?一块植物化石 结缘一块“宝地”

  漳浦化石宝库的发现,要从一块植物化石说起。

  上个世纪80年代,中科院南京地质古生物研究所孢粉学家郑亚惠在福建漳浦采集孢粉样时,采到一块奇特的植物化石,之后将它送给了所里的李浩敏和史恭乐。“老先生送给我们的,是一块龙脑香的翅果化石,果翅8-10公分,比一般植物化石大,整体近乎完整,看上去就十分精美,和其他化石很不一样。”史恭乐说,后来,这块植物化石被命名为“郑氏龙脑香”。

  受此激发,史恭乐开始对来自漳浦的植物化石感兴趣。2010年,他决定亲自去看看,那里是否还有更多化石。他没想到,自己将遇见的,是一块真正的宝藏之地。

  “那座山头是高岭土的沉积区,一片片矿坑群挖出来的地层中,遍布着化石,随手一捡就是很好的一块。有的植物化石巴掌大,有的琥珀化石有两个拳头大,简直太惊喜了!”回忆起第一次到漳浦采集化石,史恭乐依然感叹自己很幸运。

  彼时,每天上午8点,他便带上地质锤,和师弟一同来到化石产地。现场一边开矿,他们一边采标本,轻轻凿开就能看到不同的植物化石。午餐用自带的干粮解决,继续捡到下午五六点钟,乐此不疲。

  这一次,史恭乐在漳浦县待了十多天,共采集五六十箱化石。为了将这些“宝贝”完好无损地运回南京,他们也煞费苦心。“十年前交通没有现在发达,当时想过走物流,但担心箱子几经颠簸会摔坏里面的化石,最后决定将化石搬进长途大巴的行李舱,我们就坐在大巴车里一路护送。”史恭乐说。

  经过18个小时的跋涉,长途大巴缓缓驶入南京站,在多名同事的协助下,这批化石安全抵达中科院南京地质古生物研究所。

  发现了哪些宝藏?十年研究磨砺 收获2.5万枚虫珀

  此后的十年,史恭乐和研究团队坚持每年都到漳浦县实地调研,寻找新的化石。采集的植物化石越来越多,解读到的信息也越来越丰富。植物叶片形状各异、大小不一,树木种类有所不同,连橄榄、番荔枝、南酸枣等人们爱吃的热带水果,都一一找到了相对应的化石。“经过植物化石叶相古气候分析显示,漳浦地区中中新世处于热带北缘,生长季约12个月,春季是最干旱的季节,气候与现今东南亚热带雨林类似。而植物群的区系组成和叶子形态也显示,漳浦中中新世植物群代表一个热带季雨林,其叶子形态与现今泰国中部、印度中部和恒河三角洲的植被非常类似,都是现今东南亚热带雨林中的优势类群。”史恭乐告诉导报记者,他们研究发现的植物叶化石包括蕨类2种、单子叶植物3种和双子叶植物78种,此外还有20余种果实和种子化石。

  不仅有植物化石,漳浦还埋藏着大量的含虫琥珀。自史恭乐挖到第一块琥珀后,中科院南京地质古生物研究所研究员王博带领的团队也加入了“寻宝队”,开始着手漳浦县琥珀研究。

  王博介绍,我国是化石资源极其丰富的大国,但琥珀作为一种特殊化石在我国少有发现。“在漳浦是我们第一次碰到这么多琥珀,一窝一窝保存着,只要挖到一窝,就会接连挖到很多很多,这在全世界都是非常罕见的。”

  十年来,通过不断寻找采集,并和当地化石爱好者交流,王博与团队获得了大量化石,其中含虫化石有2.5万余枚。“琥珀中以昆虫最为丰富,包括至少20目250科,其中,有各种蜂和蚂蚁、甲虫以及蚜虫、蝉、蝽等。此外,琥珀中还包含有大量羽毛、植物、腹足类和微生物化石。”王博说。

  据悉,基于已发现的动、植物化石种类,漳浦生物群已成为世界上物种最丰富的新生代热带雨林化石库。而从节肢动物多样性看,漳浦琥珀生物群居于世界多样性第三位,同时也是世界四大琥珀生物群之一。

  化石产出地现状如何?丰厚的化石层 地层演变全貌尽收眼底

  遥远的南京有研究团队孜孜不倦开展研究,漳浦本地则有一张“活地图”给予支持帮助。

  漳州龙文区人社局副局长沈华柱是一位化石爱好者,2014年起得知该项目的研究情况,他便自告奋勇加入其中,发挥自己的地理优势,为研究团队承担起现场联络、属地资源链接等工作。多年来,工作之余他就自驾前往漳浦十几处化石产地考察,途经的每条道路了如指掌,随手捡起一块植物化石,看看叶片就能判断出是什么科的植物。

  上个周末,导报记者跟随沈华柱一同走进漳浦生物群研究的化石产地,实地探访这片“宝藏之地”的现状。

  第一站我们来到项目发现的起点,原本是一座高岭土沉积的山头,如今肉眼可见的是一个剖面,仍保留着一些化石层位。“顶部是化石层,中部是高岭土,底部是硅藻土含化石层位,上下两层化石层位高度相距不到5米,年代却间隔10万年。”沈华柱一边介绍,一边用地质锤凿开地层,挖出的植物化石在细腻硅藻土的保护下显得相当精美,叶片的形状与脉络清晰如初;叶片掉进土里直接碳化保存下来的化石呈现出黑色,出露不完整的部分用刀子轻轻雕刻,便能呈现出原貌。

  在发表论文成果最多的一个化石点,因沉积速度较为缓慢,形成丰厚的化石层,能够一眼看出地层演变的全貌。沈华柱告诉导报记者,该点位曾是一个茂密果园,多年来随着经济发展和村镇建设的加快,化石产出区域的土地也逐渐改变面貌,对于研究者而言,带来的最大困难就是必须“与时间赛跑”。“中科院研究团队每年都会到漳浦考察,而现场的状况变化莫测,化石采集工作必须抢工期,这也是我屡屡到现场走访的原因,在化石点位尚存时,能抢救多少是多少。”沈华柱说。

  另一个规模更大的考察点,是一处100多米长的剖面,从琥珀沉积层到植物沉积层一目了然。

  而在主要生产琥珀的地点,导报记者看到了清晰、完整的剖面,上下两段地层分别是玄武岩与其他珍贵地质遗产,从岩层的颜色上看就有明显区别。该点位也是目前原生层位保存较好的一处,随手凿开地层,含有昆虫的琥珀便出现在眼前。

  获得哪些研究成果?论证热带雨林早已存在 可算出古气候数据

  与导报记者同行前往漳浦生物群发现地的,还有中国地质科学院地质力学研究所研究员曾问渠。为了漳浦县化石发现地的后期保护工作,83岁高龄的曾老特意从北京赶来,希望以扎实的调研和中肯的建议推动此事。

  对于科研人员来说,发现这个热带雨林化石宝库,有着怎样的价值?曾老解释道:“通过研究可以知道,在中中新世温室效应的背景下,漳浦地区冬季最低气温明显上升,减弱了冻死效应,这可能是导致热带生物群向北迁移的最重要因素。热带生物群的‘北伐’运动带来大量入侵种,并引起当地生物链、生物地球化学循环和气候条件的变化,从而可能强烈地影响东亚原有的生物类群,进一步塑造了当今的东亚生物区系。”

  换言之,此次发现通过化石角度论证了,亚洲热带雨林生物群早在1470万年前就已达到现在的生态结构,为“热带雨林是生物多样性的博物馆”这一观点提供证据。曾老还介绍,漳浦琥珀生物群不同于其他琥珀生物群之处在于,它有着精确的地质年龄和古气候数据,可以清晰了解该琥珀生物群的环境背景。同时,琥珀和植物叶片化石在沉积物中是保存在一起的,通过这些化石,科研人员可以用数学模型把当地降雨量、温度等古气候数据计算出来,有利于为现今全球气候的预测提供参考。

  更重要的是,漳浦琥珀生物群也是最丰富的无差别采集、用于科研采集的琥珀生物群,完整保留了初始的古生态和埋藏学信息,为其他琥珀生物群的古生态恢复和埋藏学偏差矫正提供了珍贵的对比数据。

  下一步有何打算?仍有大量化石需详细鉴定 将开展更深入研究

  “十年磨一剑”,此次研究成果是王博、史恭乐领导的由多个学科的30多位研究人员组成的联合团队,历经十年辛苦劳动和无私奉献的结晶。这既是一次综合性、阶段性的研究成果,也是漳浦生物群的初步研究成果,着重展现漳浦生物群的总体面貌。

  目前,科研人员只鉴定了8000余枚虫珀,仍有大量化石需要详细鉴定。接下来,研究团队有意出版一本中文书籍或化石图册,集中展示研究成果;对一些重要动、植物类群,也将开展深入的分类学、系统发育学和古生态学研究。

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  同一时期的厦门也有热带雨林分布

  5月1日,该项目研究成果发布后,迅速引起国内外各学界人士的关注。不少厦门市民、读者也纷纷发问,距离漳浦佛昙仅几十公里路程远的厦门,是否也曾有热带雨林分布?对此,导报记者采访了厦门市园林植物园助理研究员陈伯毅博士。

  陈伯毅介绍,此次研究成果足以论证历史上的福建地区分布着热带雨林,同一时期的厦门也不例外。“1982年在厦门大学自来水厂附近的山沟发现一株笔筒树,这是中国大陆对笔筒树的首次记录。这种植物原生长于中生代侏罗纪,是当时恐龙的主要粮食,可见当时的厦门也属于热带地区。”

  据悉,热带雨林的分布区年降雨量很高,通常高于1800毫米,我国现有的热带雨林,只分布在云南南部的西双版纳及藏南地区南部,其他地方均未出现。那么,在厦门市园林植物园内出现的“热带雨林区”是怎么回事呢?

  陈伯毅说,它是通过园林造景的方式,利用高压雾化装置,营造一种雾森的场景,模拟热带雨林高温高湿的环境。虽然园内热带雨林区有很多热带雨林的代表物种,但这些物种都不是福建省的原生物种,而是通过引种驯化,逐步适应了厦门的气候,最后才定植在热带雨林区,形成现在的景色。一方面,这个热带雨林区的建成,能够更好地保护热带雨林地区的一些植物,通过迁地保护的方式,将珍稀濒危的物种保育下来,远离灭绝的危险;另一方面,通过景区的设立方便市民群众近距离观察、了解相关知识,起到科普教育和展示作用。

  目前,市园林植物园内热带雨林区的代表物种包括龙脑香科的望天树,漆树科的人面子、菠萝蜜、大果榕、火烧花等,市民游客进入其中均可观赏到。
发布时间:2021-06-15 14:08

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