贺兰山一叶标本“解封”3亿年前森林

内蒙古乌达煤田早二叠世煤组植被景观恢复图。

庞贝城的植物:双翅目植物的假齿叶。

■我们的记者袁一学

“如果建成，它肯定会成为世界上唯一的博物馆，因为我们将恢复3亿年前森林的原貌。”

3亿年前，宁夏回族自治区和内蒙古自治区交界处的贺兰山还没有山的雏形。相反，它是一个拥有丰富土壤和水的三角洲。一片遥远无边的原始森林充满了生机。但是随后，附近的火山爆发打破了这里的宁静，大量的火山灰落入森林，所有的植被瞬间被覆盖，随着时间的推移被埋在黑暗中。

直到有一天，几位研究植物化石的科学家闯入这个秘密的地方，揭开了历史的“封印”，让这片曾经生机勃勃的森林重新出现在世人眼前。

中国科学院南京地质古生物研究所的研究员王军是发现这个秘密的人之一。当谈到那一年的发现时，他的详细描述似乎要追溯到20年前。

寻找葫芦叶秩序引发的故事

以前，王军从来没有想到他会与千里之外的贺兰山有如此深厚的联系。当时，我进入中国科学院南京地质古生物研究所从事博士后研究工作，因为手头化石标本有限，碰巧该所吴研究员给了我一个葫芦叶化石王军回忆说，“这块化石是吴老师于20世纪80年代在贺兰山区收集的。要知道，当时学术界对瓢的用途的研究仅限于它的形状，而没有研究它内部结构的化石。”也因为没有具体的结构，教科书中对于绝大多数植物甚至不包括超过20属50种的葫芦科植物。

吴给王军的化石是一个直径2厘米的带有维管等内部结构的瓢化石。切片后，王军研究了伯罗奔达目的结构，但由于化石标本不够，许多细节难以补充，他计划再次潜入贺兰山区寻找新的伯罗奔达化石。“我邀请了我攻读博士学位时的导师吴先生、西北大学地质学教授沈广龙以及其他去过贺兰山的同事。从1997年到1999年，我们一直在贺兰山区寻找它。”王军回忆道。

1999年，王军的搭档被他的弟弟取代。同年，他们在贺兰山乌达煤田发现了双翅目植物化石的地质剖面。他们在那里一个接一个地发现了分散的植物化石标本，就像倒塌的房子留下的椽子瓦片。从这些化石中，王军鉴定出了两个含有葫芦叶植物的属。虽然王军不是第一个研究双翅目昆虫的人，但他意识到双翅目昆虫可能有更深的秘密。

2003年，美国宾夕法尼亚大学从事冬瓜研究的王军和他的同事再次来到乌达地区。这一次，他们发现了直立茎植物的化石。这一发现让他们大为惊讶。因为根据我国20世纪60年代进行的地质调查报告，uda地区曾经是一个湖泊，所以这里的化石应该被淤泥覆盖。如果它真的是一个湖，覆盖着淤泥的植物化石就不能直立。此外，直立的茎表明这些植物在被强风和暴雨摧毁后并没有被运输和掩埋成为化石，而是被突然的变化击倒或直接掩埋和保存成为化石。

这个突然的发现打乱了王军等人的计划。只停留一天的计划变成了两天。第二天，他们继续寻找，不仅发现了直立的茎化石，还发现了周围的落叶化石。此外，左右两边都有树，每隔几米就能找到一棵树。

从最初的怀疑和判断到后来的惊讶，王军越来越确信他可能找到了一个保存完好的植物王国。

发现的化石被打包带回研究所。经过耐心的修复和仔细的检查，王军发现这些茎和叶可以连在一起。把保存植物化石的石头切成薄片。经过研究，人们发现这些石头不是来自湖泊，而是来自火山。“这可以通过石头的细微颗粒得到证实。湖水中的微粒被水冲洗后会有一定的圆度，但火山灰却没有圆度。相比之下，它们都是角状粒子。”王军说道。

通过各种迹象，王军得出结论，乌达地区的植物是由于火山的突然爆发而被火山灰掩埋的，这使它们呈现出现在的样子。它就像庞贝城，由于被火山掩埋而被完全保存下来，所以王军称之为“庞贝植物城”。

世界上最大的植物化石王国

虽然这一发现令人欣慰，但王军知道自己无法在乌达地区找到埋藏的植物化石。2006年，内蒙古火区治理工作全面展开。由于乌达地区煤层自燃，该地区也成为主要控制区。当地的煤层开采工作为王军提供了学习的机会。

在兴奋平静下来之前，王军开始担心植物化石的破坏。由于当地*将消防工作分包给了该公司，为了保证工期，这些公司以意想不到的速度日夜不停地挖掘。他在那里做现场调查和研究的时间无法保证。幸运的是，当时乌海市的副书记张与王军有关系，而王军也是地质专业人士。意识到植物化石在该地区的重要性，他专门申请王军进行研究，并亲自协调实施现场调查。

这一保护行动使位于乌达的庞贝植物城成为世界上最大、最完整的植物化石王国。“我们可以看到植物之间的距离，以及植物是如何组合和排列的。最后，该地区当时植被茂盛的景象得以恢复。”王军回忆说，他不禁感到幸运。因为一旦被破坏，即使获得完整的植物标本，森林的整体生长也无法恢复。

目前，世界上大约有五个与uda相似的植物化石地点，但由于各种原因，没有得到相关的支持，导致进一步研究工作的失败。其中一个位于德国城市chemnitz。即使因为整个岩石群被城市覆盖，它也无法被挖掘出来。直到一所旧房子年久失修，*才从个人手中买下房子和土地，并在原址上建立了一个植物化石博物馆。

恢复三亿年前森林的原貌

也正是因为庞贝城的植物给王军带来的震撼和他不断深入的研究，使得他先前对叶葫芦用途的研究一度搁浅。“自2012年以来，乌达地区的灭火项目一直在继续，他们没有停止开采煤层，所以我将尽可能继续‘营救’当地的化石。”王军说道。

2007年，王军在乌达颁布了葫芦叶令，这是对葫芦叶令的重要补充。经过不断探索，最终将在2015年完成能够反映内部结构的材料。王军计划明年在国际期刊上发表这篇论文。“我相信，这篇论文发表后，应该可以解决人们对葫芦叶的细节不清楚的问题。”王军接着说道。

从1997年到2017年，经过20年的研究，王军说，位于乌达的庞贝工厂仍有期望，仍有未解之谜。例如，裸子植物(Koda)和海豹木(seal wood)(孢子植物)共存于同一生态环境中，是森林的高级植被组成部分，但它们彼此之间没有关系。“在进化过程中，裸子植物比孢子植物更先进，但是在乌达地区可以看到大面积的海豹木，而科达很少。那么，为什么更先进的裸子植物科达没有孢子植物雪松多？”王军发现问题仍然没有解决。他自己提出了几种可能性，但无法确认答案。

“此外，我曾在2012年告诉记者，乌达地区有20多种植物生活在一起，但现在，更保守的说法是，可能不少于50种。只需要彻底而详细的研究来确认每个物种的详细特征。这个数字仍在增加。”

为了弄清楚一个地区到底有多大的面积可以覆盖一个地区的所有物种，王军特地去了西双版纳植物园进行调查。结合文献，他发现应该有至少2500平方米来了解几乎所有的植物物种。“但现在我已经在乌达地区调查了3000到4000平方米，新的自然物种不断被发现。也许那时森林植被的种类比现在多。”

目前，uda煤田所在的*领导将在该地区建立一个博物馆，王军将作为专家应邀参加。“我相信，如果建成，它肯定会成为世界上唯一的博物馆，因为我们将恢复3亿年前森林的原貌。”

中国科学新闻(2017-08-04第五版文化)