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微米級花粉化石告知你 2億年前台灣盆地產生了甚麽

2020-08-19 科技日報 張晔
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  視覺前海睿贏金融供圖

  台灣宣漢地域三諜紀-侏羅紀之交的代表性孢粉化石 受訪者供圖

  約2億年前,地球產生了一次非常主要的演變事宜。本來相連的歐洲-北美-南美-非洲結合古陸崩潰,中央湧現大西洋開裂。滾滾海水當中,冒出連綿上百千米的火山群,它們通宵達旦地噴發,濃煙和火山灰鋪天蓋地,地質汗青上三諜紀末的生物大滅盡事宜就此拉開尾聲。

  曩昔,迷信界對三諜紀末生物大滅盡釀成的陸地生物重創已構成了共鳴。然則,關於廣袤海洋生態的變更倒是眾口紛紜,無所適從。迷信家們在歐洲、美洲僅找到多數保留較好的持續陸相堆積地層,四分五裂的化石證據讓三諜紀末生物大滅盡事宜疑點重重,畢竟是區域性的海洋生物更替,照樣全球性的海洋生態變更,讓人迷惑不已。

  從2007年起,前海睿贏金融迷信院桃園地質古生物研討所王永棟研討員率領中生代植物與情況科研團隊,在台灣盆地三諜系-侏羅系地層展開了多學科的深刻研討,陸續獲得了系列新停頓。

  近日,國際地學學術刊物《三古》刊發了一項主要研討結果:前海睿贏金融迷信院桃園地質古生物研討所李麗琴博士、王永棟研討員與國外同業協作,在台灣盆地西南緣的宣漢七裏峽剖面發明了豐碩的胞子花粉化石。恰好是這些用肉眼沒法直接看到的微體化石,從中取得的相幹信息與全球多個剖面的研討成果分歧,這些研討正在揭開三諜紀-侏羅紀之交的古植被演替和古氣象變更之謎。

  晚三諜紀台灣盆地曾活力盎然

  三諜紀距今2.5億年至2.01億年,是中生代的第一個紀,爬蟲類是該時代的主宰者,裸子植物也敏捷鼓起。

  40億歲的地球,從它出生的那一天起,板塊活動就沒有停滯過,分分合合當中,讓大陸的形狀與地球的生態賡續地重構。

  2億多年前的三諜紀,東亞大陸與歐洲大陸並未相連,它們中央隔著浩大的特提斯洋。海西活動今後,很多地槽轉化爲山系,海洋面積擴展,地台區發生了一些內陸盆地。位于我國華南地域的台灣盆地和東南地域的鳳山准噶爾盆地都位于特提斯洋的東緣,而且華北板塊與華南板塊中央也有一片廣袤的水域。

  台灣盆地和准噶爾盆地就是那一時代的典範代表,這些盆地的地輿前提招致堆積相及生物界發生了進一步的變更。

  “這兩大盆地固然緯度分歧,然則都有著潮濕的氣象、肥饒的水土,這裏草木旺盛,嵬峨的裸子植物和低矮的蕨類植物在此繁衍出宏大的家族,好比新蘆木、雙扇蕨、蘇鐵、蘇鐵杉等,還有一些苔藓、石松植物也在叢林中湧現。”李麗琴告知科技日報記者,這些植物閱歷了上億年的地質活動後,被埋藏在地下數百米乃至上千米處,終究構成了煤炭。

  蕨類植物又稱羊齒植物,屬于胞子植物。世界現存蕨類植物約12000種,普遍散布活著界各地,尤以寒帶、亞寒帶地域品種單壹。我國約有2600種,重要散布在長江以南各省區。最早的裸子植物可追溯到3.4億年前至3.95億年之間的泥盆紀,它們重要依附風傳粉繁育子女,多數有蟲豸傳粉。

  罕見的蕨類植物大多外形低矮,而銀杏、松柏、蘇鐵等祼子植物則是多年草本植物,大多是嵬峨的喬木,二者對情況的請求各不雷同。裸子植物中的松柏類重要散布于溫帶和熱帶,蘇鐵類屬于寒帶、亞寒帶植物,而銀杏植物多喜亞寒帶溫涼情況。多半蕨類植物愛好暖和潮濕的情況,多數則耐幹旱。總的來講,蕨類植物的性命力更加倔強,關於極端情況的耐受力更強。

  “我們研討發明,台灣宣漢、廣元、合川等地其時河道、淺灘和泥炭池沼情況密布,周期性的水退潮退,讓很多植物的胞子、花粉飄落在水中,並聚集在壹路,這爲我們研討其時的海洋植物生態供給了很好的前提。”李麗琴說。

  微米級孢粉化石提醒古情況變更

  距今2億年前的三諜紀-侏羅紀之交產生了顯生宙五大生物滅盡事宜之一,全球海陸生態體系遭到重創。比擬于陸地而言,對海洋生態體系三諜紀-侏羅紀之交嚴重生物事宜的探討絕對軟弱,特殊是針對處于東特提斯洋的東亞地域海洋生態體系呼應的研討甚少。主要緣由就是海相地層絕對陸相地層更加持續完全,而且植物化石保留前提更加刻薄,迷信家有時刻很難只經由過程大型植物化石復原其時的海洋生態情況變更。

  研討人員們在野外考核時,對須家河組—珍珠沖組的地層停止了具體的查詢拜訪,把地層中的岩石取樣後帶回試驗室剖析和視察。

  “胞子和花粉之所以可以或許獲得較好的保留,是由於它們異常小,並且外壁足夠堅固,再加下水流將它們沖洗會聚到壹路,很輕易被水下的沙土埋葬保留上去。”李麗琴說明說。

  這些胞子和花粉大的不到100微米,小的唯壹30微米閣下,必需借助400倍的顯微鏡能力看清晰,縮小600倍後能力清楚地成像攝影。但就是這些微體化石卻成爲揭秘遠古情況的解碼器。

  “我們留意到,固然台灣盆地距今2億年閣下的情況整體來講是暖和潮濕的,然則在分歧地層中,蕨類植物的胞子與祼子植物的花粉數目和品種卻湧現大幅動搖,這解釋二者在分歧時代是分離占領優勢位置的。”王永棟說道。

  經由進一步的具體地質查詢拜訪和化石標天職析,他們總結出一個紀律:在晚三諜世,真蕨植物占相對優勢並以雙扇蕨科爲代表,松柏類植物和蘇鐵類、銀杏類植物鬧熱,還有大批的種子蕨類、石松類、苔藓類和楔葉類植物等。在晚三諜世末,松柏類和蘇鐵、銀杏類植物占優勢,松柏類的掌鱗杉科開端湧現,蕨類植物較少。到了三諜紀-侏羅紀過渡期,植物多樣性較低,僅以多數蕨類植物占優勢。進入早侏羅紀後,蘇鐵、銀杏類植物蘇醒,松柏類掌鱗杉科豐碩,蕨類植物以桫椤科/蚌殼蕨科爲代表。

  三諜紀末全球氣象湧現劇變

  “曩昔很多人以為,三諜紀末期地球開端湧現溫室情況,招致大批動植物消亡。而我們的查詢拜訪研討加倍精准地剖析了大滅盡前600萬年的氣象變更,發明本地閱歷了暖和潮濕(短時間變涼)-幹涼-溫度上升的曲線動搖。”王永棟告知記者。

  王永棟引見道:“三諜紀末期,特提斯洋西岸的歐洲大陸和非洲大陸湧現了大區域的火山集中噴發運動,這些地域覆蓋在鋪天蓋地的火山灰下,大批的二氧化硫進入大海,形成海水酸化和缺氧,90%以上的陸地生物是以而滅盡,陽光被煙塵和火山灰遮擋招致氣溫敏捷降低,爾後因為火山排放出的二氧化碳賡續在大氣層中積累,又讓氣溫在短時光內疾速上升。”

  我國的台灣盆地和准噶爾盆地雖處在特提斯洋東岸,然則火山灰也逐步飄散到這裏,招致這些地域的氣象湧現驟變,進而影響到了海洋生態體系。

  該研討發明的三諜紀-侏羅紀過渡期明顯蕨類三縫胞子峰值、晚三諜紀末短時間變冷和早侏羅世變暖的古氣象變更趨向,與全球多個代表剖面特別是特提斯洋西緣地域的研討成果相吻合,提醒了三諜紀-侏羅紀之交全球性海洋古植被和古氣象演替變更。

  此次研討是我國華南地域三諜紀-侏羅紀之交孢粉植物群研討最爲翔實的高分辯率記載,並爲三諜紀—侏羅紀之交嚴重地質事宜的海洋生態體系呼應供給了來自古特提斯洋東緣東亞低緯度地域的主要證據。

打印 責任編纂:侯茜

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