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筆者 龍葵草

人類在地球上出現的時間還不夠一千萬年,但我們已經知道上億年前什麼樣的物種在地球上“橫行霸道”,這得益於考古活動。透過考古,現代人不僅能瞭解古代的歷史,還了解到人類起源甚至更早時期的歷史。在已經發現的化石中,大多數是動物骨骸形成的,而植物形成的化石佔少數,這是因為植物不像動物那樣擁有難以分解的骨骸。

但人類至今也並非沒有發現過植物化石,例如被樹脂包裹起來後經過千萬年的地質作用所形成的琥珀。這種化石依然以被其他物質包裹起來的形式存在,那自然界中是否存在不被包裹的葉片化石呢?還真有,去年有一支國際考古團隊在紐西蘭南部的一個農場附近發現了一片特殊的區域,從該區域裡挖掘出了不少植物化石和細小生物的化石。

這次發現讓考古人員都十分驚訝,因為這種儲存完整度較好的植物化石在自然界是十分罕見的。那麼這些植物化石是如何形成的?研究人員從植物化石中發現了什麼?

為什麼上千萬年前的樹葉至今還未分解?

據瞭解,該考古團隊發現的化石區域在遠古時期可能是一個湖泊,地質勘探資料顯示該湖泊後來經過地質活動逐漸變成了一個泥沼。在湖泊變成泥沼的過程中,湖泊岸邊不少植物落入了湖泊裡,這些植物殘骸連同湖泊裡面的生物逐漸被“封存”了起來。因為該湖泊具有一定的深度,而且泥沼內的氧氣含量十分低,不利於分解者的繁殖和生存。

一般情況下,葉片從樹上掉落後不會存在超過一年的時間,因為它會被土壤裡的微生物分解掉。而考古團隊發現的葉片化石距今大約有2300萬年的歷史,人們還能清楚地看到該葉片表面的紋路和昆蟲啃咬過的痕跡,這說明該葉片儲存得很好,而這些情況歸因於葉片儲存在一個極度缺氧且壓強大的環境中。

經過考古人員長時間的挖掘,發現該地區不僅存在葉片化石,還存在藻類、甲蟲和蒼蠅等昆蟲的化石。因此參與該研究的考古學家認為,雖然這片古老的泥沼如今已經變成了堅硬的岩層,但依然能夠從已經發現的化石中獲得有價值的線索。

考古人員能從該樹葉化石中得到什麼有價值的研究?

學過中學生物的朋友應該都知道,植物靠葉片來進行光合作用和呼吸作用,而這兩種作用都與二氧化碳有關。在光合作用中,二氧化碳和水作為原料在葉綠體中進行反應,生成氧氣和有機物。在呼吸作用中,植物體內的有機物和氧氣反應又生成二氧化碳。因此只要對葉片中的含碳情況進行分析,或許能夠得出2300萬年前地球上的氣候情況。

考古研究人員順著這個思路對植物進行碳含量研究,發現不少葉片化石的含碳量比現在的樹葉含碳量高一些。為了弄清楚葉片含碳量與當時氣候之間的關係,研究人員利用現有的研究資料建立了一套模型,然後將葉片化石的含碳量輸入到模型中,最後得出的結果顯示,2300萬年前的地球也同樣處於溫室中,而且那時候的全球平均氣溫比現在還要高3~7℃。

之前就有氣候專家推測,如果全球平均氣溫上升3攝氏度,那麼南北極的冰雪將在五年內完全消失。按照這樣的推測去推算2300萬年前的情況,那個時候地球上恐怕早就沒有白雪皚皚的南北極了。研究人員並非只研究葉片化石得到這樣的推測,他們還分析了同一岩層中的其他生物殘骸,發現它們體內的含碳量確實超出了現代生物的含碳量。

古老葉片的出現帶給人類什麼思考?

歷史上的地球氣候在不斷地變化,冰期和溫室效應交替上演,而考古人員發現的古老葉片化石就出現在溫室效應中。而且經過研究該葉片反映了當時的溫室效應比現在的溫室效應要嚴重得多,由此考古人員不禁產生了疑問,地球未來是否也會變得和2300萬年前的地球一樣呢?如果繼續按照目前的趨勢發展下去,重蹈覆轍的可能性比較大。

考古學家認為,該區域裡的生物化石可能是無法適應氣候環境的變化而死亡的,這似乎在提醒現代智人,如果地球的氣候環境再繼續惡化下去,那麼地球生物將會和那些泥沼中的化石一樣成為歷史的痕跡,供下一個智慧文明研究。為了應對氣候變暖問題,我們需要找出導致溫室氣體增加的因素。

什麼因素導致了溫室氣體的增加?

導致溫室氣體增加的主要因素是人為因素,例如長期使用化石燃料、大規模使用火力發電等。實際上每個國家的氣候專家都意識到這些問題,但很難進行改變,因為化石燃料處於現有能源格局的主導地位,太陽能、核能、風能等新能源在短期內很難撼動其地位。而且全球早已進入電氣時代,大多數發展中國家和發展落後國家都還在大規模使用火力發電。

當然還有自然因素,那就是動植物的呼吸作用以及牲畜的氣體排放。實際上如果沒有人類過多的溫室氣體排放,大自然是有能力處理動植物呼吸作用所產生的二氧化碳,由此看來,還是要在人類身上找導致碳氧平衡失衡的原因。知道了問題的根源之後,該如何解決問題呢?目前許多國家都在大力推廣新能源,例如推動核電站的建設、太陽能的普及等等。

人類如果想要實現可持續發展,為了子孫後代著想,就必須面對氣候變暖。而這注定是一條漫長的路,各國之間可能會在達成共識和破壞共識之間反覆來回,前幾年美國已經生動地演繹了這一幕。唯有等到真正的緊急關頭出現時,人類恐怕才會堅定信心。

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