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对婆罗洲热带雨林的首次叶子化石研究揭示了当前的生态系统是古老的

导读 根据一项国际研究,在婆罗洲岛上的文莱国家进行的第一项叶子化石研究表明,目前占主导地位的树种龙脑香已经在热带雨林中占据主导地位至少 ...

根据一项国际研究,在婆罗洲岛上的文莱国家进行的第一项叶子化石研究表明,目前占主导地位的树种龙脑香已经在热带雨林中占据主导地位至少 400 万年。宾夕法尼亚州立大学与文莱达鲁萨兰国大学合作领导的研究小组。发表在 PeerJ 杂志上的 研究结果表明,目前的景观与 5.3 至 260 万年前的上新世时期相似,并可能为保护这些支持许多极度濒危物种的森林提供额外的理由。

“这是第一次证明婆罗洲和整个亚洲湿热带地区特有的优势生命形式龙脑香树不仅存在,而且实际上占主导地位。我们发现的龙脑香化石比任何其他植物群都多,”宾夕法尼亚州立大学地球与矿物科学学院地球科学教授、能源与环境研究所(IEE)共同资助的教员彼得威尔夫说。

龙脑香是世界上最高的热带树木,其中最大的可以达到 100 米(328 英尺)高,大约是 22 层楼的高度。

威尔夫说,龙脑香包括数百种关键物种,它们通过构建热带雨林和通过授粉及其营养丰富的种子提供巨大的食物资源来支持热带亚洲极度濒危的生物多样性。婆罗洲有近 270 种龙脑香,占世界总数的一半以上。

“潮湿热带地区的化石叶子非常罕见,因为森林覆盖广泛,土壤风化严重,掩盖了岩石的暴露,”威尔夫说。

过去对该岛植物生命的研究通常涉及化石花粉,这种花粉非常耐腐烂。然而,Wilf 表示,由于龙脑香花粉通常不能很好地保存,因此该数据无法提供有关亚洲热带地区古代植物景观的完整信息。这项研究提供了来自叶子和花粉的大量化石证据,这些证据来自研究小组在文莱进行密集侦察后发现的两个地点,这支持了这样一种观点,即当前景观的多样化、结构良好的植被与上新世时期存在的植被相似, 5.3 到 260 万年前。

“来自大量龙脑香叶化石的同一岩石,几乎没有龙脑香花粉,”他说。“花粉和孢子代表了许多其他植物群,包括大量的蕨类植物,但几乎没有龙脑香。因此,这证实了对龙脑香花粉存在偏见的想法。”

研究热带森林生态学的文莱达鲁萨兰国大学教授、该论文的合著者 费里·斯利克 ( Ferry Slik ) 表示,这是对该国化石植物群的一项极其重要的研究。

“亚洲热带地区的化石研究很少,”斯利克说。“我希望这项研究能够激发更多关于热带化石的研究工作,因为它们会告诉我们很多关于该地区自然历史的信息。”

威尔夫和他的团队发掘了种类繁多的叶子和果实化石,其中包括许多今天本土的植物群,但以前从未在马来群岛作为化石被发现。其中包括三个不同的龙脑香属,例如Dryobalanops,它们的物种几乎都受到威胁;林下植物,如枣枣和 melastomes;还有一种攀缘植物,Rhaphidophora,它与流行的室内植物龟背竹有关。

斯利克说,该团队重建了一个古老的生态系统,几乎与今天在文莱发现的完全一样。

“包括花粉,我们得到了红树林和沼泽环境的相当完整的表现,与热带低地龙脑香热带雨林接壤,蕨类植物林下和许多攀缘植物,包括更多的蕨类植物、枣树和拟南芥。所以我们开始真正看到数百万年前的环境是什么样的,”威尔夫说。“它和你现在在那里可以找到的非常相似,尽管这些栖息地在亚洲大部分热带地区已经被砍伐。”

威尔夫说,进行这项研究的动机之一是鼓励保护这些地区。

“热带雨林是生物多样性所在。文莱的面积与特拉华州差不多,但它的植物多样性是宾夕法尼亚州的七倍多,”他说。“这个地区的气候非常潮湿,类似于亚马逊或中非热带雨林。它是壮观动物的家园,如长鼻猴、鳄鱼、犀牛犀鸟、云豹、太阳熊、飞蜥、胡须猪和懒猴。”

尽管婆罗洲是地球上最大的生物多样性热点之一,其热带雨林也很古老,但由于伐木、农业转变和气候变化,其生物多样性正在萎缩。

正在努力改善亚洲热带生态系统的斯利克说,龙脑香树受到伐木业的高度追捧,而婆罗洲的森林砍伐率很高。

“婆罗洲和大部分亚洲热带雨林是生物多样性危机的归零地,”威尔夫说。“然而,文莱是该系统中的一颗明珠,因为它是该地区为数不多的仍然保留了一半以上古老热带雨林的国家之一。”

扩张

据威尔夫介绍,每一项古生物学发现都凸显了历史的重要性,并为建立保护区和教育公众提供了基础支持。

“如果一个活生生的群体有已知的古历史,它就增加了保护和教育价值,而且它被破坏的可能性更小,”他说。“古生物学为地球上的生命是如何以及为何如此分布以及不同的动植物群何时到达提供了主要证据。”

该项目始于 2015 年对 Wilf 项目的IEE 种子赠款,该项目题为“东南亚雨林中冈瓦南生物化石树木的古植物学和基因组生物地理学:在气候变化和森林砍伐的情况下为生物多样性和流域保护提供信息”。后来的资金来自国家科学基金会和文莱达鲁萨兰国大学。

除了 Wilf 和 Slik,作者还包括宾夕法尼亚州立大学毕业生 Xiaoyu Zou,他与本文一起完成了关于文莱化石叶子的高级论文,以及现在在克利夫兰自然历史博物馆工作的前博士生 Michael Donovan。其他作者包括洛桑大学的 László Kocsis;Antonino Briguglio, Università degli Studi di Genova;David Shaw,Biostratigraphic Associates (UK) Ltd;和约瑟夫兰比亚斯,兰比亚斯地球科学。

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