“我们惊呆了”：3.5亿年前的树木化石与科学家所见过的都不一样

与叶子一起保存的稀有树木化石的结构不同于当今已知的任何植物，代表了森林树冠下生长的较小树木的最早证据。

新的研究显示，加拿大东南部出土了保存完好的植物化石，属于奇异的浓密树木。这些古树与科学家所见过的任何树木都不同，可能是进化实验的例子。

3.5 亿年前的一场地震使这些树木倒塌，并将它们埋在泥浴中，在当时湖泊底部的沉积物中留下了近乎完美的树干和树叶印记。 2017 年，地质学家在新不伦瑞克省的一个采石场挖掘时发现了第一棵树化石，随后又挖掘出了四个几乎相同的标本。

“我们惊呆了，”该研究的主要作者、缅因州科尔比学院地质学名誉教授罗伯特·加斯塔尔多 (Robert Gastaldo) 在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 “发现树木大小的植物化石，其叶子保存完好并以树冠形式附着在树干上，这是一种反常现象。”

通常，化石记录中仅保存古树的树干。但新发现揭示了一个由250多片树叶组成的茂密树冠，密集在一根细长、无分枝的树干顶部30英寸（75厘米）周围，树干高约8.7英尺（2.7米）。根据周五（2 月 2 日）在《当代生物学》杂志上发表的这项研究，叶子长至 9.8 英尺（3 m），并以“紧密压缩的螺旋”形式从树干伸出。

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研究人员在研究中写道，这些名为Sanfordiacaulis的树木很可能进化出这种螺旋布局，以最大限度地提高叶子捕获的阳光用于光合作用。它们的身材较短，也表明这些植物是在较高树木的树冠下生长的较小树木的最早例子。

加斯塔尔多说，这些植物的重建“扭曲了我们对树木如何组织和生长的感觉”。他说，“它们的生长结构与当今热带地区发现的两种树木模型相似，但又明显不同”，其中包括少量的树蕨、裸子植物（种子裸露的植物）和开花植物。但他补充说，这些现代植物的树冠上的叶子较少——树蕨和棕榈树的叶子数量在 15 到 20 片之间。

Sanfordiacaulis 可能在石炭纪（3.59 亿至 2.99 亿年前）的植被中脱颖而出，就像箭袋树（Aloidendron dichotomum，以前的芦荟 dichotoma ）和猴面包树（Adansonia）今天就是这样，加斯塔尔多说。 

“我们认为箭袋树和猴面包树相对于其他被子植物（开花植物）来说是奇怪的，”他说。 “这种奇怪的东西在很久以前就存在于其他植物群中，这些植物群早在开花植物出现在地球上之前就存在了，但我们没有关于它们奇怪之处的线索，除非发生了一个非常罕见的事件，使这种植物得以保存它的全部。”

研究表明，在泥盆纪（距今4.19亿至3.59亿年前）和石炭纪，植物发生了极大的多样化。加斯塔尔多说，这些奇怪的化石可能是这个时期的进化实验的一个例子，但最终失败了。他说：“植物界的进化经历了许多不同的实验形式，这些实验形式在数百万年或更长时间内取得了成功，但未能经受住时间的考验。”