——读科利尔等著《植物化石》一书随记

如果没有植物，地球上就没有生命。植物在生命的演化和陆地的开拓中起了非常重要的作用。那么，过去的植物在从海洋走向陆地的过程中，是怎样并不断地演变、发展，最后成为我们今天所能看到的各种类别呢？要了解这种情况，有两种方法：一种方法是利用现在的资料和现在的植物对过去进行推测，但这种方法需要做很多的假设，可靠性很差；另一种方法就是利用化石，它可以真实地向我们显示了过去生活过的植物。

然而，人们对植物的化石历史还不太清楚，甚至许多科学家，也仅囿于化石植物材料形成煤这个常识。正如地球上的动物群一样，植物群也有自身的兴衰和变迁，并形成了它们的辐射和绝灭。《植物化石》这本书给我们讲述了陆生植被在4亿年间奇迹般演化的历史。

《植物化石》一书有个副标题——陆生植被的历史。作者以化石为推断依据，重构了莱尼蕨、三枝蕨、石松、楔叶、真蕨、前裸子植物、被子植物的演进过程，因为有发掘出来的各地层年代化石作为基础，所以他们的论述极有可信度，两个作者都是国际著名的古植物学家，治学态度非常严谨，对大家有争论的地方不是简单地告诉别人我们的结论是什么，而是分析争论产生的原因，指出可能正确的解释途径或者告诉读者这个问题现在还有待进一步研究，给读者一种亲近感。另外，书中还附了大量的化石植物照片，图文并茂，可以让读者一饱化石眼福。

陆生植物的起源和演化是影响到整个陆地生态系统的重大事件，也是全世界科学家关心的重要课题之一。植物化石是保存于地质记录中的植物遗体及其印痕，它们是植物的残骸经过沉积物掩埋，从生物圈进入岩石圈，发生一系列的化石化过程后形成的。地球表面的地层就像一部厚厚的史卷，植物化石正如史卷中记录的文字。

当部分植物体落入沉积物或其他一些保存介质中时，就可能形成化石。最普通的化石是压印化石，是覆盖在植物碎片上沉积物将植物组织压扁成一层薄的碳膜形成的，它通常保留了植物碎片的形状和一些表面细节，压印化石又可以分为压型化石和印痕化石两种，本书中介绍的的大部分化石属于压印化石。除此之外，还有模型化石、铸型化石、石化化石等类型。

化石记录给我们提供的过去的植被记录是不完全的，这一方面是因为化石仅保存在沉积物积累的地方，并且是那些不被剥蚀再造的地方；另一方面是因为化石中保留的绝大部分是植物的碎片，很少会有完整的植物。尽管如此，它却是了解过去生活植物的惟一直接证据。

最早的陆生植物是一些仅有几厘米高、茎轴裸露和局限于潮湿低地生境中的矮小植物。它们出现在陆地上的时间大约在410～437万年以前，到了355～410万年之间，除了被子植物以外，所有的植物门类都已出现。

被子植物晚于裸子植物出现，这是常识，但被子植物如何能在对生存环境的竞争中占胜曾在地球上占主要地位的裸子植物呢？科利尔和托马斯给告诉我们：许多早期（比如石炭纪与侏罗纪）的被子植物都是动物们的主要食物。比起松柏类植物（甚至石松类与木贼类）植物的枝与球果，被子植物的叶子、枝、花、果实、种子无疑更可口更容易消化，而且它们比裸子植物矮小，容易被动物吃到。面对动物的大量采食，被子植物能够存活下来，靠的是它们的落叶习性：脱掉老叶，代之以新叶。同时，动物们掠食的被子植物的种子，也会通过动物的运动和排泄进行散布。另一方面，出现了依赖昆虫传粉的被子植物。被子植物会开花，散发出吸引昆虫的香气，并产生大量的花粉，这样一来昆虫受到吸引而来时无意中为它授粉，繁殖的有效性是裸子植物所不能比得上的。最初的时候，被子植物给昆虫的酬物就是花粉，接着被子植物出现了蜜腺和更特征化的花部，这使得花和传粉者之间形成了许多不同的协同演化途径。

就在被子植物出现的白垩纪，被子植物已经在部分植被中占据了主导地位，它们种子已经可以休眠起来等“东山再起”，裸子植物却不能在变化太大的环境中存活，这让白垩纪～第三纪那一次的灭绝事件中裸子植物遭受重创，而被子植物却更多地出爆发出多样性。那一次灭绝事件中恐龙消失，但这不是生命史上最惨重的一次灭绝，最惨重的一次是在二叠纪到三叠纪之间，那一次灭绝让地球上损失了96%的物种。

此后被子植物慢慢取代裸子植物成为地表植被的主要构成。

陆生植物的出现促进了原始大气中氧气的循环和积累，这为包括我们人类在内的其他陆生生命的演化提供了必要的先决条件。植物化石的研究，不仅对生命的进化和植物的演变有着重要的意义，对其他方面的研究也有很重要的作用。地质学家用它来对比地层和恢复过去大陆的位置，气候学家通过它来了解过去的气候和大气，而采矿工程师借助它搞煤田开发。

人们在对化石研究的过程中发现：石炭纪植物化石分布与现今相连大陆上的化石分布有明显的反常现象，舌羊齿植物的叶子发现于远离的产地和不同的维度，成为19世纪古植物学家感到难以解释的一个谜。20世纪20年代，德国气象学家魏格纳指出：所有发现舌羊齿植物化石的地区都处于比它们今天更高的纬度上，他们拼合在一起形成了超大陆的一部分，成为冈瓦纳大陆。舍羊齿植物的分布成为“大陆漂移学说”最重要的证据之一。显示出植物化石在地理研究上的重要作用。

不同时期植物群分布的变化，还是过去气候变化及其珍贵的指示者。气孔密度的变化已经用于估计大气中二氧化碳长期和短期的波动；人们也注意到丝炭植物化石的出现年代，可能与大气中氧气的含量变化有很大的关系。还有利用植物化石估算岩石的年龄……等。

英国著名历史哲学家汤因比说：“一个学者的毕生事业，就是要把他那桶水添加到其他学者无数桶水汇成的日益增长的知识巨流中去。” 科利尔和托马斯所做的工作，就是在给古植物学的研究添上一桶水。我从中取出一汤勺，用来滋润和营养自己。

《植物化石》，（英）克里斯托夫·科利尔、巴瑞·托马斯/著，王祺、高天刚/译，广西师范大学出版社2003年1月第1版