微米级花粉化石告诉你 2亿年前四川盆地发生了什么|亚博APP买球英超首选
栏目:公司新闻 发布时间:2021-05-25
微米级花粉化石告诉我们,2亿年前四川盆地发生了什么约2亿年前,地球发生了非常重要的进化事件。
本文摘要:微米级花粉化石告诉我们,2亿年前四川盆地发生了什么约2亿年前,地球发生了非常重要的进化事件。

微米级花粉化石告诉我们,2亿年前四川盆地发生了什么约2亿年前,地球发生了非常重要的进化事件。原本相连的欧洲-北美-南美-非洲联合古陆解体,中间出现大西洋裂纹。滔滔的海水中,出现了数百公里的火山群,夜以继日喷发,浓烟和火山灰复盖了天空,地质历史上三重纪末的生物大灭绝事件开始了。

过去,科学界共识到三重纪末生物大灭绝引起的海洋生物重大损害。但是,广阔陆地生态的变化有很多意见,不明白。科学家们在欧洲、美国只找到了少数保存良好的连续陆地,分离破碎的化石证据使三重纪末生物大灭绝事件的疑问很多,是地区陆地生物的交替还是世界陆地生态的变化令人困惑。

从2007年开始,中国科学院南京地质古生物研究所王永栋研究员带领中生代植物和环境科学研究团队在四川盆地三重系——侏罗系地层开展多学科深入研究,不断取得系列新进展。最近,国际地学学术刊物三古刊发表了重要研究成果:中国科学院南京地质古生物研究所李丽琴博士、王永栋研究员与海外同行合作,在四川盆地东北缘宣汉七里峡剖面发现了丰富的孢子花粉化石。正是用肉眼不能直接看到的微体化石,得到的相关信息与世界多个剖面的研究结果一致,这些研究揭开了三重纪侏罗纪之交的古植被演变和古气候变化的谜团。

是中生代的第一个纪律,爬行动物是这个时期的统治者,裸子植物也迅速兴起。40亿岁的地球从诞生之日起,板块运动从未停止过,在合并中,大陆的形态和地球的生态不断重建。2亿多年前的三重纪律,东亚大陆与欧洲大陆没有联系,其中间隔着广阔的特提斯洋。

海西运动后,许多地沟转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。位于中国华南地区的四川盆地和西北地区的新疆准格尔盆地位于特提斯洋的东缘,华北板块和华南板块之间也有广阔的水域。四川盆地和准格尔盆地是当时的典型代表,这些盆地的地理条件使沉积相和生物界进一步变化。这两个盆地纬度不同,但有湿气候、肥沃的水土,这里草木茂盛,高裸植物和低蕨类植物在这里繁殖着巨大的家庭。

例如新芦树、双扇蕨类、苏铁、苏铁杉等,苔藓和石松植物也出现在森林里。李丽琴告诉科技日报记者,这些植物经过数亿年的地质运动后,埋在地下数百米甚至数千米处,最终形成了煤炭。

蕨类植物又称羊齿植物,属孢子植物。世界现存蕨类植物约12000种,广泛分布在世界各地,特别是热带、亚热带地区种类繁多。我国大约有2600种,主要分布在长江以南各省区。

他们主要依靠风传粉培育子孙,少数昆虫传粉。常见的蕨类植物大多外形低,银杏、松柏、苏铁等植物是多年的木本植物,多为大乔木,两者对环境的要求各不相同。

裸子植物中的松柏类主要分布在温带和寒带上,苏铁类属于热带、亚热带植物,银杏植物喜欢亚热带的凉爽环境。许多蕨类植物喜欢温暖潮湿的环境,少数耐干燥。

总的来说,蕨类植物的生命力更强,对极端环境的耐久性更强。四川宣汉、广元、合川等地当时河流、浅滩、泥炭沼泽环境密集,周期水涨潮下降,许多植物孢子、花粉落水,聚集在一起,为研究当时的陆地植物生态提供了良好的条件。

李丽琴说。微米级孢粉化石揭示了古代环境的变化发生在2亿年前的三重纪人侏罗纪之交中,出现了五大生物灭绝事件之一,世界海陆生态系统受到严重损害。与海洋相比,陆地生态系统三重纪侏罗纪之交重大生物事件的探索相对较弱,特别是对东特提斯洋东亚地区陆地生态系统的反应研究较少。

重要原因是海相地层比陆相地层连续完整,植物化石保存条件更严格,科学家有时很难只用大型植物化石恢复当时陆地生态环境的变化。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,将地层中的岩石取样后带回实验室进行分析和观察。孢子和花粉之所以能很好地保存,是因为它们很小,外壁很硬,水流聚集在一起,容易埋在水中的沙子里。

李丽琴说明了。这些孢子和花粉大的不到100微米,小的只有30微米左右,必须用400倍的显微镜看清楚,扩大600倍后才能拍清楚的照片。

但是,这些微化石已经成为揭示古代环境的解码器。我们注意到,四川盆地从现在开始的2亿年左右的环境整体上温暖湿润,但是在不同的地层,蕨类植物花粉数量和种类大幅变动,表明两者在不同时期各占优势。王永栋说。经过进一步详细的地质调查和化石标本分析,他们总结了晚三重叠世界,真蕨类植物占绝对优势,以双扇蕨类科为代表,松柏类植物和苏铁类、银杏类植物繁荣,还有少量种子蕨类、石松类、苔藓类和楔形叶类植物等规则。

晚三叠世末,松柏类和苏铁、银杏类植物占优势,松柏类掌鳞杉科开始出现,蕨类植物较少。到了三叠纪-侏罗纪的过渡期,植物多样性低,只有少数蕨类植物占优势。进入早期侏罗纪后,苏铁、银杏类植物复苏,松柏类掌鳞杉科丰富,蕨类植物以老年科/蚌壳蕨科为代表。

过去,许多人认为三层纪末地球开始出现温室环境,导致大量动植物灭亡。我们的调查研究更准确地分析了大灭绝前600万年的气候变化,发现当地经历了温暖湿润的短期凉爽——凉爽——温度恢复的曲线变动。王永栋告诉记者。

王永栋说:三重纪末期,特提斯洋西岸的欧洲大陆和非洲大陆出现了大地区的火山集中喷雾活动,这些地区复盖在遮天的火山灰下,大量的二氧化硫进入大海,海水酸化和缺氧,90%以上的海洋生物消失,阳光被烟尘和火山灰遮挡,气温急速下降我国四川盆地和准格尔盆地位于特提斯洋东岸,火山灰也逐渐散落在这里,这些地区气候急剧变化,影响了陆地生态系统。该研究发现的三重纪-侏罗纪过渡期明显的蕨类三缝孢子峰值、晚三重纪末短期冷却、早侏罗世温暖的古代气候变化倾向,与世界多个代表剖面,特别是特提斯洋西缘地区的研究结果一致,三重纪-侏罗纪之交的世界陆地古植被和古代气候变化本次研究是中国华南地区三重纪小罗纪交孢菌素植物群研究最现实的高分辨率记录,为三重纪小罗纪重大地质事件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。

本报记者张烨编辑:陈海峰。


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