湖北秭歸的銀杏植物化石
熒光顯微鏡下，銀杏化石葉片的杏植角質層氣孔
（神秘的地球uux.cn報道）據現代快報+/ZAKER南京（記者 阿里亞）：夏日街頭，銀杏樹像一把撐開的物化綠色大傘，滿眼清新。石藏抬頭看，秘密葉子就像一把把展開的億年小扇子。不過，前銀氣1.8億年前的杏植銀杏葉可不是這樣，它像手指，物化葉子窄而細，石藏齒很深……
神奇的秘密是，銀杏還藏著大氣的億年秘密。中國科學院南京地質古生物研究所研究員王永棟帶領的前銀氣國際科研團隊與西北大學地質學系博士后周寧等，通過對1.8億年前銀杏植物化石的杏植探索，發現當時的二氧化碳濃度是現在的三四倍，屬于溫室氣候期。相關成果近日發表在國際地學期刊《古地理，古氣候，古生態》上，對了解古環境和古氣候情況具有重要作用，還為探究未來氣候變化提供參考依據。
香溪組中的銀杏類相當繁盛
早在約2.7億年前，銀杏就已經出現在地球上。經過約1億年的漫長歲月，銀杏發展到鼎盛時期，大片大片的銀杏林分布在地球上絕大部分地區，與同時代的恐龍一樣普遍。因此，人們又稱它為“植物界的恐龍”。
但在之后的歲月中，銀杏急劇衰落，只有少數地區的銀杏存活下來。它們成了植物界中的稀世之物，是科學家心目中的“植物活化石”。
此次研究中的“大功臣”是距今約1.8億年的銀杏植物化石。“2015年起，我們就在湖北省秭歸縣郭家壩鎮開展野外考察工作，后來發現了一條出露條件非常好的侏羅紀陸相地層剖面，那條剖面上保存有十分豐富的植物化石。”王永棟介紹，之后的四年，科研人員在此處陸續發現了近300個銀杏植物化石標本。
“這些植物化石是在被稱為香溪組的剖面上發現的，它是華南侏羅紀最為典型的一段含煤地層剖面。”王永棟說，香溪組中的銀杏類相當繁盛，并保存有十分完好的角質層構造，可以進行氣孔參數的研究。
1.8億年前的銀杏葉像手指頭
這些豐富的化石標本形態各異、大小不等。“侏羅紀銀杏和現在的銀杏形態是不一樣的。”王永棟解釋，現在的銀杏葉像“小扇子”，而1.8億年前的銀杏葉像手指，窄而細。它之所以改變葉片形狀是為了適應氣候的變化。
仔細觀察，化石表面都有一層黑色的膜。“這就是角質層，經過了億萬年依然保存下來，非常珍貴。”王永棟說，它們蘊藏著上億年的植物細胞構造。
借助顯微鏡，細胞的細微結構可以看得很清楚。“植物葉片表面分布著大量的氣孔，它通過控制氣孔的開閉吸收大氣中的二氧化碳，進行光合作用。氣孔越多，表明大氣中二氧化碳濃度越低。”周寧告訴現代快報記者，植物表面的氣孔數量跟大氣中二氧化碳的濃度成反比，而這種反比關系已被廣泛用于估算古大氣二氧化碳濃度。
此次，研究團隊首次從有效選擇氣孔記數方式、計算光合作用初始同化率等方面，重建了1.8億年前華南鄂西地區（湖北西部）的大氣二氧化碳濃度。“濃度為900～1400ppm，是現今大氣二氧化碳濃度的3～4倍。”周寧說。
為探究未來氣候變化提供依據
二氧化碳是溫室氣體，大氣二氧化碳濃度與氣候變化緊密相關。科研團隊的這一數據結果表明，距今1.8億年前的早侏羅世是溫室氣候期，并導致出現了全球性的大洋缺氧和氣候升溫。
“盡管這些銀杏化石是在華南地區發現的，但當時大氣中二氧化碳濃度的升高卻是全球性的，湖北秭歸的化石精準地記錄了這個變化。”王永棟介紹，研究團隊通過對比研究，發現二氧化碳濃度升高這樣一個重大歷史事件是全球性的。
“我們可以通過監測大氣中的二氧化碳濃度來預測未來大氣溫度的變化情況。”周寧表示，這一研究成果對了解古環境和古氣候情況具有重要作用，還為探究未來氣候變化提供了參考依據。
王永棟透露，下一步，他們計劃擴大研究區域和時代跨度，做更全面的區域性和全球性的對比研究。