2.5億年前的植物，已能“改造”地球了
古代植物的矽生物礦化作用：2.5億年前的化石證據
研究背景與意義
近日，雲南大學古生物研究院馮卓教授領導的植物古生态團隊，通過多種技術手段，結合現生植物與化石植物的對比研究，首次證實了2.5億年前的植物已具備強大的矽生物礦化能力。這一發現為植物在地球系統演化中的重要作用提供了直接的化石證據，相關成果發表在《國家科學評論》上。
植物的地球改造作用
自4.7億年前植物首次“登陸”以來，它們一直在默默地改造地球的各個圈層，使其逐漸演變為今天我們所居住的宜居家園。植物主要通過兩種方式實現這一目标：
光合作用
植物通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣，這一過程顯著改變了地球大氣圈的成分，降低了二氧化碳含量，提高了氧氣含量，從而徹底改變了早期地球上高二氧化碳和低氧氣的環境。
矽生物礦化作用
植物還具有吸收周圍環境中的矽元素，并将其以二氧化矽的形式沉澱在體内或體表的能力，這一過程稱為矽生物礦化作用。礦化後的二氧化矽溶解性大大提高，植物死亡後，這些二氧化矽通過地表徑流進入海洋，為海洋中的浮遊微生物（如矽藻）提供營養，促進了海洋中的碳循環，進一步消耗大氣中的二氧化碳。
植物矽生物礦化作用的益處
植物的矽生物礦化作用不僅對地球系統有深遠影響，對植物自身也有諸多好處。例如，禾本科植物通過礦化作用在葉片中沉澱大量微型的“玻璃碴”——植矽體，這些植矽體增強了植物的韌性和強度，提高了其抗倒伏和抗病蟲害的能力。
化石證據的發現
馮卓研究員帶領團隊在雲南曲靖富源地區的二疊紀地層中發現了百餘件保存精美的卷柏葉片化石。通過形态學、解剖學以及原位元素能譜分析（SEM-EDX）等方法，并結合現生卷柏的對比研究，研究人員證實這些2.5億年前的化石卷柏已具備強大的矽生物礦化能力。
研究方法的創新
值得一提的是，馮卓等發現的化石卷柏是以角質層方式保存的标本。傳統研究方法中，為了加快實驗進度，通常使用高濃度的強酸（如氫氟酸）和強堿（如氫氧化鉀）處理化石材料，但這種方法會破壞原位保存的植矽體。馮卓團隊避開了氫氟酸，改用鹽酸處理樣品，并适當加熱，雖然實驗周期較長，但成功獲得了完整的原位保存的植矽體标本。這一方法為未來研究植物矽生物礦化作用的起源和演化提供了重要參考。
結論
馮卓教授團隊的這一發現不僅填補了植物矽生物礦化作用演化史上的空白，也為理解植物在地球系統演化中的重要作用提供了新的視角。這一研究成果對于深入探讨地球曆史上的環境變遷具有重要意義。
我來說兩句