鱗皮“怪樹”

邵峰

奇怪的化石

1991年，澳大利亞一家博物館收到一件奇怪的化石樣本。它來自一個采石場，其表面有類似爬行動物鱗片的菱形印痕。博物館員工對它的來源感到疑惑，但他們最終排除了那些菱形印痕是現(xiàn)代挖掘工具印痕的可能性，一致認為這件樣本是一塊真正的生物印模化石。然而，沒有人能說清楚究竟是哪種生物留下了這些奇怪的印記。于是，這個標本成了博物館中的一塊神秘化石。

2010年，在古生物學(xué)家格拉姆幫助下，這塊化石終于被確認身份。原來，它是一類古老植物外皮的印模化石，這種植物被稱為鱗木。鱗木有魚鱗狀的外皮，主干粗且直，底部主干直徑可達2米，植株高可達50米，長有針狀葉。

鱗木存在于3.59億～2.99億年前的石炭紀，這是早期陸地植物在地球上的鼎盛時期。石炭紀名稱的由來，是因為地質(zhì)學(xué)家在這個時期的古地層中發(fā)現(xiàn)了大量由鱗木、蕨類和其他早期植物殘骸堆積形成的化石燃料——煤。鱗木生長速度極快，只需15年就能長到近50米高，并在結(jié)出孢子后不久集體死去。在當時，鱗木覆蓋亞洲、歐洲和北美洲的大部分溫帶沼澤和森林。

鱗木是一類長得十分高大的蕨類植物（還原圖）

是蕨類，不是樹

在大量化石樣本的基礎(chǔ)上，科學(xué)家不但對鱗木的結(jié)構(gòu)了若指掌，也感慨這些遠古植物的與眾不同。和蕨類植物一樣，鱗木通過孢子而非種子繁殖。鱗木會在枝條末端上結(jié)出像玉米那樣的孢子囊，囊中的孢子落入鱗木下方的水體中，從而被帶到其他土地上，開始萌發(fā)。

鱗木屬于石松植物，它們并不是樹，而是多種高大蕨類的統(tǒng)稱，是一類十分原始的維管植物。維管的出現(xiàn)賦予植物兩大優(yōu)勢：一是，維管組織就好比植物吸取水分的管道，方便植物在體內(nèi)運輸水分;二是，在構(gòu)成維管組織的堅硬木質(zhì)素支撐下，植物可以長得很高，再也不用像苔蘚等非維管植物那樣貼著地面生長。

不過，支撐鱗木的主要組織并非是維管組織（木質(zhì)部），而是鱗木的周皮組織。鱗木的周皮層尤其厚實。現(xiàn)代喬木的周皮層厚度通常僅為幾毫米，而鱗木橫截面的絕大部分都是周皮層，木質(zhì)部只占很小一部分。可見，鱗木是靠著“皮”而屹立不倒的。

密集的菱形壓痕布滿鱗木化石的主干和枝條表面，這些壓痕呈螺旋狀排列。鱗木外皮上的菱形壓痕并非鱗片，而是葉留下的疤痕。鱗木在幼苗階段長得像奶瓶刷，隨著鱗木不斷生長，低層的針葉脫落，從而留下獨特的菱形疤痕。

泥炭沼澤植被

為自己送終

鱗木的根沒有今天的喬木扎得深，一次猛烈風(fēng)暴就能刮倒成片的鱗木。鱗木生長速度快，壽命也較短，因此它們是非常有效的固碳植物，能將大氣中的二氧化碳大量合成纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等有機物。在鱗木最繁盛的時期，今天歐洲和北美洲近半數(shù)的生物量都來自鱗木，它們?yōu)槭考o的巨型昆蟲和早期爬行動物提供居所和食物。

不過，鱗木的超級固碳能力最終也導(dǎo)致了它們的滅亡。在鱗木生活的石炭紀，微生物還無法分解木質(zhì)素，這意味著微生物無法分解死去鱗木的殘骸，也就無法將鱗木固定的二氧化碳歸還到大氣中。同時，大氣中二氧化碳過少引發(fā)“逆溫室效應(yīng)”，地表年均溫度逐年下降。再加上火山爆發(fā)產(chǎn)生的噴發(fā)物上升到平流層，長時間遮蔽本該照射到地面的陽光。種種因素導(dǎo)致地球進入十分寒冷的冰期，大量植物在此期間滅亡。這次大滅絕事件被稱為“石炭紀雨林崩潰事件”。翼展達70厘米的巨脈蜻蜓和體長2.4米的節(jié)胸蜈蚣，就是在這次滅絕事件中銷聲匿跡的。

不過，鱗木留下了一筆寶貴的遺產(chǎn)。鱗木等植物的殘骸不斷堆積在地表，并被沉積物逐漸掩埋。經(jīng)過漫長的歲月，這些埋在地下的早期植物殘骸在高溫高壓下逐漸脫水，形成厚厚的泥炭地層，而后又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹置骸熋海⒆罱K形成無煙煤。這些無煙煤中的一部分被火力發(fā)電廠作為燃料發(fā)電，點亮了千家萬戶。

鱗木生活的泥炭沼澤（想象圖）