北京
我們通常認為，樹脂是樹木用來抵御昆蟲啃食的古老芬芳防御——它能驅避害蟲，并結痂覆蓋它們貪得無厭的口器留下的傷口。
但一項新發現表明，這些黏稠的分泌物出現時的世界，與我們想到琥珀時腦海中浮現的景象截然不同——那時沒有恐龍，甚至在昆蟲成為主要的植物啃食者之前。
在中國西北部的一處煤層中，古生物學家發現了數百個微小的琥珀碎片，其年代可追溯到3.85億年前的中泥盆世——比之前的紀錄保持者早了約6500萬年，比最早的恐龍出現早了1.5億年。
這項新研究的第一作者、中國科學院古生物學家羅慈航告訴我們："其重要性不僅僅在于這個記錄更古老。此前已確認的琥珀記錄來自晚石炭世，可能與種子植物有關。而我們的琥珀來自中泥盆世，那時種子植物尚未出現和多樣化。這意味著，一種非種子的維管植物已經能夠產生化學成分復雜的萜類樹脂。"
琥珀是史前世界的標志之一。
它由樹木樹脂歷經數百萬年硬化、化石化而成，變成了光彩奪目、色調溫暖的寶石。
但它不只有美麗的外表。琥珀常常能完美細致地保存下它從樹木中滲出時所處世界的微小事物——從花粉等植物物質，到被包裹時困住的無脊椎動物，甚至還有爬行動物和微小恐龍等脊椎動物（或其身體部位）。
這些標本深受古生物學家珍視，因為它們能告訴我們關于史前生態系統的信息，但琥珀能告訴我們的遠不止這些——尤其是關于植物的演化。
這項發現尤其改變了我們對早期植物如何演化出產生樹脂能力的理解。
羅慈航說："它提供了一個直接的化石基準，表明復雜的樹脂生物合成比此前所證明的出現時間要早得多。樹脂的生產可能是早期維管植物在陸生環境中生存和擴展的另一項重要創新——與樹木、木材、葉片和更深根系的演化相伴而行。"
這些古老的樹脂并非像你可能在銀吊墜鑲嵌中看到的，或古生物學期刊頁面上展示的那樣，以閃閃發光的金色塊狀形態被發現。
研究人員發現的是241個微小碎片，直徑僅為0.1至1.5毫米（0.004至0.059英寸），是從中國西北部胡吉爾斯特組的10公斤（22磅）煤中提取出來的。
這些碎片太小了，必須借助紫外光才能定位，因為它們能在周圍巖石中發出熒光。這塊巖石的年代已被確鑿地定為3.85億年前。問題是——這種發熒光的物質是什么？
羅慈航解釋說："我們的第一反應是興奮，隨后立刻轉為謹慎。大約3.85億年前的琥珀鑒定將是非同尋常的，因此我們最初僅將這些顆粒視為類樹脂的有機物質，而非假定它們是真正的琥珀。"
他們對這種材料進行了一系列化學測試。直到進行了光學測試、紅外光譜和質譜分析后，研究人員才確信這些微粒具有針葉樹類樹脂特有的化學特征。
科學家們無法確定究竟是哪個已滅絕的樹科產生了這些樹脂，但他們認為當時生態系統中的危險足以讓植物需要防御能力。在昆蟲成為主要的植物啃食者之前，野火和寄生真菌可能已經足夠危險，使得產生樹脂的特性受到青睞。
這是一種被證明具有非凡持久力的適應性。
羅慈航表示："含琥珀的煤表明，這是一個潮濕、富含有機物、形成煤的環境，可能生長著零星的早期維管植被。真菌和陸生節肢動物已經存在，但陸生食物網比后來森林中的要簡單得多。這是一個關鍵時期，植物正在變得更高，發育出木材和更深的根系，并改變著大陸的物理結構。這些微小的琥珀顆粒就是在那個重大的生態轉變期形成的。"
羅慈航指出，有充分理由相信，可能還有更古老的琥珀存在。分子研究表明，植物可能遠在中泥盆世之前就擁有制造名為萜烯的樹脂化合物的基因。研究人員還在論文中指出，這些顆粒的大小是古生代琥珀的典型特征，古生代包含中泥盆世，但向前延伸得更遠，遠至5.4億年前。所以，其他古老的琥珀可能已被發掘出來，正等待著恰到好處的一系列測試來揭示自身。
羅慈航解釋道："最有希望尋找的地方將是早泥盆世富含有機物的煤、煤質頁巖和細粒沉積物，它們保存著豐富的植物角質層，并且經歷了相對較低的熱蝕變。早期的琥珀很可能是微小的、高度局域化的，且容易與其他有機質混淆，這或許可以解釋為何它一直被忽視。將紫外光篩選、細致的微觀提取、紅外光譜和有機地球化學分析結合起來，可能會揭示出更古老的記錄。"
該發現已發表于《科學進展》。
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