
顯微鏡下的孢粉
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)(袁一雪):“自從4億年前植物登陸陸地以來(lái),我們的化石天空可以很多天不下雨,但幾乎沒(méi)有一天不在下孢粉雨。顯微
深圳羅湖外圍上門(本地高端外圍)外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)這些化石一定以某種方式記錄了它們所經(jīng)歷的鏡下講故一切,只是孢粉我們現(xiàn)在還缺少解讀這些信息的手段,相信通過(guò)孢粉學(xué)家未來(lái)不斷的化石努力和創(chuàng)新,孢粉學(xué)以后會(huì)大有可為。顯微”
孢粉是鏡下講故孢子和花粉兩種植物生殖配子體的簡(jiǎn)稱。其中,孢粉孢子是化石孢子植物的雄性生殖細(xì)胞,花粉則是顯微種子植物的雄性生殖細(xì)胞。將孢子與花粉研究合二為一的鏡下講故孢粉學(xué),是孢粉研究這兩者以及帶有機(jī)質(zhì)壁的微體化石(孢型化石)的一個(gè)學(xué)術(shù)分支,屬于地質(zhì)學(xué)和植物學(xué)的化石一個(gè)交叉領(lǐng)域。
中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員劉鋒就是顯微研究孢粉學(xué)的學(xué)者之一。1月,劉鋒與同事、
深圳羅湖外圍上門(本地高端外圍)外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員歐陽(yáng)舒、盧禮昌和朱懷誠(chéng)共同編撰的《中國(guó)晚古生代孢粉化石》專著由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社正式出版。書中收集了1960~2008年以來(lái)公開(kāi)發(fā)表的有關(guān)文獻(xiàn)及孢粉屬種,共295屬,2288種,是對(duì)我國(guó)晚古生代(包括少量晚志留世)孢粉化石50年研究成果的首次系統(tǒng)總結(jié)。
13年磨一劍
為了編撰《中國(guó)晚古生代孢粉化石》,劉鋒花費(fèi)了13年的時(shí)間。
2005年,開(kāi)始碩士研究生學(xué)習(xí)的劉鋒就開(kāi)始搜集1960~2008年在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的石炭紀(jì)的孢粉化石。“在這本書撰寫前期,我主要負(fù)責(zé)搜集相關(guān)資料,但從2009年之后,由于本書的前兩位作者的年事已高,身體狀況也不佳,之后從2009年到2015年我和朱懷誠(chéng)老師承擔(dān)了全書大部分孢粉屬種的描述與修訂,文字修改與校對(duì)、圖版排版等工作。”劉鋒在接受采訪時(shí)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。
編纂圖書的瑣碎工作超出了劉鋒的想象。“最記憶猶新的事情是在第二次審稿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)我們?nèi)珪娜址胱址推普厶?hào)等使用不統(tǒng)一。主要是因?yàn)槲④沇ord對(duì)打印體的全字符與半字符的差別也不是很明確,所以致使全書不統(tǒng)一,而且書中還涉及到很多英文符號(hào),所以工作異常復(fù)雜。”劉鋒回憶道。為了讓這些小小符號(hào)“整齊劃一”,劉鋒調(diào)整了整整三周,“當(dāng)時(shí)我還承擔(dān)著國(guó)家的科研基金工作,還要發(fā)表科研論文,所以只能加班熬夜來(lái)完成這些工作”。
最終,這套分為上、下兩冊(cè)的專著出版,內(nèi)容按照時(shí)間順序分為五章:第一章是晚古生代化石孢子、花粉系統(tǒng)分類下的屬種描述;第二到第四章則分別總結(jié)了我國(guó)泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)孢粉組合的演替序列,包括泥盆系—石炭系、石炭系—二疊系以及二疊系—三疊系的孢粉地層學(xué)界線;第五章探討了若干理論上和生物地層上的問(wèn)題,包括陸生維管束植物起源于早志留世的孢粉證據(jù)、我國(guó)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)孢粉植物群分區(qū)、裸子植物花粉優(yōu)勢(shì)組合在我國(guó)石炭—二疊紀(jì)出現(xiàn)的時(shí)間和空間分布序列及其在植物學(xué)、地質(zhì)學(xué)上的意義。
理想與現(xiàn)實(shí)
《中國(guó)晚古生代孢粉化石》出版意義重大,孢粉化石本身也極具研究意義。2004年,本科即將畢業(yè)的劉鋒在其母校——中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)首次接觸到了微體化石這門課程,其中涉及到不少孢粉學(xué)的內(nèi)容。初次接觸,劉鋒發(fā)現(xiàn)孢粉學(xué)不僅可以開(kāi)展科學(xué)研究,而且能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作貢獻(xiàn)。于是,懷著滿腔熱情的劉鋒在老師的推薦下,考取了中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的碩士研究生,開(kāi)始研究古生代孢粉學(xué)。
正式開(kāi)始研究生學(xué)習(xí)后,劉鋒之前研究孢粉學(xué)的熱情很快被潑了一盆冷水,困難接踵而來(lái)。首先,由于孢粉太小,相較于恐龍、三葉蟲(chóng)等其他“明星”古生物門類化石在公眾心中的知名度很低,所以孢粉學(xué)為研究手段的科研論文,除非是對(duì)于人類誕生以來(lái)氣候變化有重大意義,否則很難發(fā)表在國(guó)際高級(jí)別綜合科研期刊上。其次,孢粉學(xué)的工作量很大。“因?yàn)檫@類化石太小,所以大部分工作只能在顯微鏡下完成,而且這些工作并不能被一些機(jī)器所取代,只能憑借科學(xué)家一雙肉眼,每天在成千上萬(wàn)個(gè)塵埃般大小的顆粒中尋找,所以,很多年紀(jì)較大的孢粉學(xué)家視力都不大好。”劉鋒說(shuō)。如此巨大的工作量也勢(shì)必影響孢粉學(xué)相關(guān)科研論文的產(chǎn)出速度。
理想雖然被現(xiàn)實(shí)澆了冷水,但也讓劉鋒對(duì)這項(xiàng)研究領(lǐng)域有了更深入也更清醒的認(rèn)識(shí),“雖然在今天國(guó)內(nèi)的科研評(píng)價(jià)體系下看,這個(gè)研究方向真的不具有什么吸引力,但是我個(gè)人認(rèn)為孢粉學(xué)研究依然具有光明未來(lái)”。
劉鋒研究的是古生代孢粉學(xué)。這一學(xué)科始于上世紀(jì)30年代,隨著光學(xué)顯微成像技術(shù)的出現(xiàn)和成熟,科學(xué)家慢慢發(fā)現(xiàn)了這些在地層中保存的微小化石。當(dāng)時(shí),英、德等工業(yè)強(qiáng)國(guó)在第一次工業(yè)化革命期間,需要大量的煤炭資源,而在煤炭的勘探開(kāi)采過(guò)程中,涉及到很多煤層時(shí)代確定以及煤層劃分對(duì)比的問(wèn)題。而孢子花粉化石的產(chǎn)量巨大,被保存為化石的潛力也很大,是在陸相地層中最為常見(jiàn)的一類化石。很多地層學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到這類微小化石在大多數(shù)煤層中都普遍存在,可以被用作煤層劃分與對(duì)比的化石標(biāo)志,所以導(dǎo)致了之后的孢粉學(xué)研究繁榮。
“自從4億年前植物登陸陸地以來(lái),我們的天空可以很多天不下雨,但幾乎沒(méi)有一天不在下孢粉雨。這些化石一定以某種方式記錄了它們所經(jīng)歷的一切,只是我們現(xiàn)在還缺少解讀這些信息的手段,相信通過(guò)孢粉學(xué)家未來(lái)不斷的努力和創(chuàng)新,孢粉學(xué)以后會(huì)大有可為。”劉鋒篤定地說(shuō)。
小化石蘊(yùn)藏大秘密
現(xiàn)在,劉鋒的研究?jī)?nèi)容并不只局限于孢粉化石。
孢粉學(xué),英文的Palynology一詞源于希臘文動(dòng)詞paluno,有擴(kuò)散或撒向四周之意,它是在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)HCl-HF-HCl標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程獲得一系列的直徑在200微米以下的有機(jī)壁類化石的總稱。“除了很多來(lái)自陸地的孢子和花粉外,還有很多來(lái)自海洋的疑源類、溝鞭藻、幾丁蟲(chóng)和蟲(chóng)牙等化石。如今,這些微體化石已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于煤炭、石油、天然氣以及地下水等資源勘探過(guò)程遇到的地層劃分與對(duì)比工作中,對(duì)于這些資源的勘探與開(kāi)發(fā)具有重要意義。”劉鋒介紹道。
同時(shí),對(duì)于這些微小化石多樣性演化的研究,也可以為研究不同地質(zhì)歷史時(shí)期陸地植被或海洋浮游植物的演變提供重要的證據(jù),從而為研究古代氣候、古環(huán)境和古生態(tài)的演變提供化石證據(jù)。
“特別是第四紀(jì)孢粉學(xué)的研究對(duì)于研究人類誕生以來(lái)的氣候變遷以及氣候?qū)τ谌祟愌莼蜌v史演進(jìn)的影響都具有重要意義。”劉鋒說(shuō),“但相較于第四紀(jì)孢粉學(xué),前第四紀(jì)孢粉學(xué)還是一個(gè)有待深入研究的空白領(lǐng)域。第四紀(jì)以前90%以上的化石孢粉的母體植物基本不明確,如果能夠知道這些孢粉化石是由哪些植物產(chǎn)出的,將會(huì)極大推動(dòng)前第四紀(jì)孢粉學(xué)的研究。”
未來(lái),劉鋒會(huì)嘗試使用能譜和光譜手段進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)研究。