科学家在美国纽约州开罗邻近的一个抛弃采石场发现了世界上最陈旧的森林。
这些有3.85亿年前史的岩石中含有数十棵古树的木质树根化石。这一发现标志着地球前史上的一个转折点。
当树木进化出这些根时，它们便能从空气中吸收二氧化碳并将其封存，从而从根本上改变了地球的气候，并发生了人们今日所知的大气。
图片来自：CHARLES VER STRAETEN
该遗址十分特别，研讨小组成员、英国卡迪夫大学古植物学家Christopher Berry说，采石场的地上大约有半个美国橄榄球场那么大，代表了穿过古森林地表下土壤的水平切面。“站在采石场的地上上，咱们我们能够在幻想中重建周围的森林。”Berry说。
Berry和搭档在2009年初次发现了这个遗址，现在仍在剖析其间的化石。一些石化的树根直径达15厘米，在树干从前矗立的当地构成了11米宽的水平放射状图画。
研讨小组近来在《今世生物学》上陈述说，它们好像归于古蕨属，一种有着大的木质根和带叶的木质枝干的树，在某种程度上与现代树木有亲缘联系。
Berry说，在此之前，最陈旧的古蕨属化石的年纪不超越3.65亿年，而这种树究竟是何时进化呈现代外观特征的还不清楚。
未参加该研讨的北卡罗来纳大学古植物学家Patricia Gensel说，该遗址标明古蕨属在此前的2000万年前就做到了。 “这些根系的巨细的确改变了图景。”她还弥补说，即便在20年前，研讨人员也以为具有如此巨大而杂乱根系的树木，在地质年代的前期并没有进化出来。
加州帕洛阿尔托斯坦福大学地球科学家Kevin Boyce说，像这样的树木对古代气候有很大影响。深深的树根穿透并分化土壤表里的岩石。地质学家称这种进程为“风化”，它会引发化学反应，将大气中的二氧化碳转化为地下水中的碳酸盐离子。这些碳终究流入大海，被锁定为石灰岩。
因为风化作用及其连锁效应，在木质森林呈现后不久，大气中的二氧化碳含量降至现代水平。在几千万年前，这个数字是今日的10到15倍。一些研讨标明，大气中如此多二氧化碳的去除直接导致了氧气水平的持续上升，到3亿年前，大气中含氧量约为35%。这反过来又或许会引起了其时巨型昆虫的进化，有些昆虫的翅膀宽达70厘米，并或许生活在古代的森林里。
几千万年后生长在该古森林中的树木也对现代气候发生了直接影响。Berry之前曾撰文论说这些森林的化石遗址是怎么构成煤炭，并推进欧洲和北美工业革命的。
这不是Berry和他的搭档第一次探究原始森林。19世纪，研讨人员曾在离该遗址约40公里的纽约州吉尔博发现了一片化石森林，其间包括有3.82亿年前的古树化石。但2010年，Berry和搭档发现，吉尔博森林的树根归于更原始的树木，或许与蕨类和楔叶类植物有关，它们没有发生具有很大风化潜力的木质深根。
这在某种程度上预示着生长在开罗遗址的树木是立异者。“树木的叶子能够发生暗影，并且有一个很大的根部体系，这是一种曾经不存在的现代树木。”Berry说。
