化石|微米级花粉化石告诉你 2亿年前四川盆地发生了什么( 二 )
距今2亿年前的三叠纪-侏罗纪之交发生了显生宙五大生物灭绝事件之一 ， 全球海陆生态系统受到重创 。 相比于海洋而言 ， 对陆地生态系统三叠纪-侏罗纪之交重大生物事件的探究相对薄弱 ， 特别是针对处于东特提斯洋的东亚地区陆地生态系统响应的研究甚少 。 重要原因就是海相地层相对陆相地层更为连续完整 ， 并且植物化石保存条件更为苛刻 ， 科学家有时候很难只通过大型植物化石还原当时的陆地生态环境变化 。
研究人员们在野外考察时 ， 对须家河组—珍珠冲组的地层进行了详细的调查 ， 把地层中的岩石取样后带回实验室分析和观察 。
“孢子和花粉之所以能够得到较好的保存 ， 是因为它们非常小 ， 而且外壁足够坚硬 ， 再加上水流将它们冲刷汇聚到一起 ， 很容易被水下的沙土掩埋保存下来 。 ”李丽琴解释说 。
这些孢子和花粉大的不到100微米 ， 小的仅有30微米左右 ， 必须借助400倍的显微镜才能看清楚 ， 放大600倍后才能清晰地成像拍照 。 但就是这些微体化石却成为揭秘远古环境的解码器 。
“我们注意到 ， 虽然四川盆地距今2亿年左右的环境总体来说是温暖湿润的 ， 但是在不同地层中 ， 蕨类植物的孢子与祼子植物的花粉数量和种类却出现大幅波动 ， 这说明两者在不同时期是分别占有优势地位的 。 ”王永栋说道 。
经过进一步的详细地质调查和化石标本分析 ， 他们总结出一个规律：在晚三叠世 ， 真蕨植物占绝对优势并以双扇蕨科为代表 ， 松柏类植物和苏铁类、银杏类植物繁盛 ， 还有少量的种子蕨类、石松类、苔藓类和楔叶类植物等 。 在晚三叠世末 ， 松柏类和苏铁、银杏类植物占优势 ， 松柏类的掌鳞杉科开始出现 ， 蕨类植物较少 。 到了三叠纪-侏罗纪过渡期 ， 植物多样性较低 ， 仅以少数蕨类植物占优势 。 进入早侏罗纪后 ， 苏铁、银杏类植物复苏 ， 松柏类掌鳞杉科丰富 ， 蕨类植物以桫椤科/蚌壳蕨科为代表 。
三叠纪末全球气候出现剧变
“过去许多人认为 ， 三叠纪末期地球开始出现温室环境 ， 导致大量动植物灭亡 。 而我们的调查研究更加精准地分析了大灭绝前600万年的气候变化 ， 发现当地经历了温暖湿润(短期变凉)-干凉-温度回升的曲线波动 。 ”王永栋告诉记者 。
王永栋介绍道：“三叠纪末期 ， 特提斯洋西岸的欧洲大陆和非洲大陆出现了大区域的火山集中喷发活动 ， 这些地区笼罩在遮天蔽日的火山灰下 ， 大量的二氧化硫进入大海 ， 造成海水酸化和缺氧 ， 90%以上的海洋生物因此而灭绝 ， 阳光被烟尘和火山灰遮挡导致气温迅速下降 ， 而后由于火山排放出的二氧化碳不断在大气层中累积 ， 又让气温在短时间内快速回升 。 ”
我国的四川盆地和准噶尔盆地虽处在特提斯洋东岸 ， 但是火山灰也逐渐飘散到这里 ， 导致这些地区的气候出现骤变 ， 进而影响到了陆地生态系统 。
该研究发现的三叠纪-侏罗纪过渡期显著蕨类三缝孢子峰值、晚三叠纪末短期变冷以及早侏罗世变暖的古气候变化趋势 ， 与全球多个代表剖面尤其是特提斯洋西缘地区的研究结果相吻合 ， 揭示了三叠纪-侏罗纪之交全球性陆地古植被和古气候演替变化 。
这次研究是我国华南地区三叠纪-侏罗纪之交孢粉植物群研究最为翔实的高分辨率记录 ， 并为三叠纪—侏罗纪之交重大地质事件的陆地生态系统响应提供了来自古特提斯洋东缘东亚低纬度地区的重要证据 。
本报记者 张 晔
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