纽约附近发现3.85亿年前森林 比著名吉尔博亚化石林早200万年

2009年研究人员在采石场发现异常石缝，经追踪竟是远古大树根系。这片全球最古老森林，比此前认知早200万年，还藏着泥盆纪气候密码。看懂它，能解锁早期森林演化、古生态及陆地动物起源的关键线索。

尽管古植物学家自20世纪60年代起就对这片前公路部门属地展开过探索，但有个不同寻常的现象吸引了斯特拉滕的注意。他那双训练有素的眼睛发现岩石中存在蜿蜒的沟槽——这类特征通常出现在海洋岩石中。但这片土地，即便在中泥盆世时期，也从未被海水淹没。

当斯特拉滕追踪其中11条线条时，发现它们都汇聚于同一点。就在那时他意识到，这些线条竟是远古巨型树木的根系，其年代可追溯到森林在地球上尚属新奇事物的时期。

通过细致研究，科研人员在该区域逐树绘制出了全球最古老的森林地图——这片远古森林比著名的吉尔博亚化石林还要早200万年。

这个被称为开罗遗址的地方，一直由宾汉姆顿大学等机构的研究人员严密保护，以防化石猎人破坏及其他潜在损害。但这种保护状态或许不会永远持续。多亏纽约州参议员米歇尔·欣奇，该镇获得了17万美元拨款，将在该区域周围修建专门围栏，并辅以混凝土屏障，以保护下方的化石森林。

开罗规划委员会主席乔·哈森科普夫提到，下一步将开展可行性研究。该研究将探索在现场建立教育中心和实验工作室的可能性，这对研究人员、学生和公众都将大有裨益。

近期有个新进展，纽约州政府通过了一项法律，计划建立纽约州地质步道和地质公园系统。开罗遗址有望成为该新系统中的首批公园之一，为未来争取更多资金机会。研究人员认为，保护好这个遗址，未来的科学家和学生将有独特机会探索这些远古根系印记，从中获取知识。

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曾在宾汉姆顿大学获得生物科学博士学位的胡达达德，强调了保护该遗址的重要性。“像开罗镇这样原地保存的森林地表，是最稀有的化石记录。它的保护对研究早期树木演化、森林生态系统、古气候与古地貌，甚至可能对研究最早期陆地动物，都有重大贡献。”他解释道，“目前还有很多未解之谜有待当下及未来的科学家探索，这样的保护努力无疑是给后代的珍贵礼物。”

斯坦因详细阐述了这些遗址的重要性，他指出开罗遗址、吉尔博亚遗址，以及年代稍晚的康纳斯维尔遗址，可能代表了同一森林在卡茨基尔地区延续数百万年的不同面貌。“目前这些遗址共同记录了全球该时期森林最完整的证据。”斯坦因表示。

20世纪20年代，得益于纽约州立博物馆的温妮弗雷德·戈德林，吉尔博亚遗址首次被称为“全球最古老森林”。然而，开罗遗址距今3.87亿年，比吉尔博亚遗址稍早。这两个遗址的独特之处在于，它们都在古土壤中保存了单棵树木的根系系统。这些根系结构类似恐龙足迹，让科学家得以一窥生物的生存行为——具体而言，就是远古森林的生态状况。

自20世纪20年代以来，关于这些远古森林的认知不断深入。研究人员如今对这些森林的组成、结构，以及它们在泥盆纪对气候、河流形态和养分循环等全球过程的影响，有了更清晰的认识。但关于“最古老森林”的定义，以及“树木”和“森林”的界定，争议仍在持续。

泥盆纪的森林与如今纽约州的森林截然不同。当时纽约州位于赤道以南，气候比现在温暖得多。年轻的阿巴拉契亚山脉仍在形成中，山上的河流汇入如今被称为阿巴拉契亚盆地的浅海。

在那个时期，河流周边的大部分地貌都是荒芜的，因为地球陆地表面才刚刚开始披上绿装。当时的森林十分脆弱：若河流改道摧毁了一片森林，它就无法再生。那时的树木通过微小的孢子繁殖，种子尚未演化出来。

早期树木主要有三类：形似棕榈树的始 spermatopteris、与现代石松和木贼有亲缘关系的石松类树木，以及类似针叶树的古羊齿。有些年轻森林以单一树种为主，但在河流泛滥平原的复杂森林中，这三类树木可能共同生长。

这些远古树木以及被树根改造过的土壤，在吸收大气中二氧化碳方面发挥了关键作用，推动了古生代全球降温。这些被称为古土壤的远古土壤，不仅记录了原始树木的历史，也留存了古气候变迁的痕迹。

通过形成绿色通道，像卡茨基尔地区这样的远古森林助力鱼类向四足动物演化，进而促成了恐龙及其他陆地动物的出现。

关于远古卡茨基尔地区，以及地球上首批森林蔓延、气候降温的时期，仍有许多未知等待探索。这些认知甚至可能为我们应对当下气候变化提供启示。

“毫不夸张地说，这一事件在地球历史上独一无二，对理解地球系统间的相互联系至关重要。”斯坦因指出，“泥盆纪的‘植被覆盖’本质上与当下情况相反：如今是森林砍伐、燃烧化石燃料，导致平均气温上升。”

观测仍在刷新。若获一次深空实验名额，你选黑洞、系外行星还是早期宇宙？为什么？