11月7日，开屏新闻记者从云南大学获悉，科研人员在云南曲靖富源地区发现2.5亿年前百余件保存完好的卷柏化石，并证实这些化石卷柏具有很强的硅生物矿化作用能力。该研究首次为植物改造早期地球系统演化提供了直接的化石证据。
自4.7亿年前植物“登陆”以来，植物无时无刻不以其独特的方式默默地改造着地球的各个圈层，使地球逐步演变成人们今天的宜居家园。植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，使早期地球上长期存在的高二氧化碳和贫氧环境发生了彻底转变。植物还有一种特殊的生理代谢能力，能够吸收环境中的硅元素，并将二氧化硅沉淀在体内或体表，这一过程被称为植物的“硅生物矿化作用”。经过植物矿化作用后，二氧化硅的溶解性得到极大提高，植物死亡后，这些二氧化硅通过地表径流进入海洋循环，为海洋中的浮游微生物（尤其是硅藻）提供营养，促进海洋中的碳循环过程，并进一步消耗大气中的二氧化碳。
硅生物矿化作用对植物本身也有诸多好处。因为禾本科植物具有很强的硅生物矿化能力，因此在叶片里沉淀了大量微型的“玻璃碴”，这些锋利的玻璃碴就是植物矿化作用的代谢产物——植硅体。有了植硅体，植物的韧性和强度大大增强，植物的抗倒伏能力、抗病虫害能力也得到显著提高。
此前，科学家就提出，植物的硅生物矿化作用在植物演化的早期就已存在，并对早期地球系统演化产生了深远影响。但由于缺乏直接的化石证据，人们一直对植物硅生物矿化作用的演化及其对地球系统的改造作用并不了解。
云南大学古生物研究院研究员冯卓带领团队，在云南曲靖富源地区二叠纪地层发现了百余件保存良好的卷柏叶片化石。通过研究，证实了这些2.5亿年前的化石卷柏已经具有很强的硅生物矿化作用能力，首次为植物改造早期地球系统演化提供了直接的化石证据。
研究得到了国家自然科学基金委、云南省科学技术厅、云南大学等联合资助。
开屏新闻记者 杨质高 实习生 张潇予 文 图片来源于云南大学官网
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