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开姆尼茨的森林化石


    这可能是世界上唯一一个带门牌号的挖掘现场:自今年四月起,科学家们就开始在赫伯多夫(Hilbersdorf)弗兰肯贝尔格大街(Frankenberger Straße)61号辛勤工作——据悉,一片2.90亿万年前的森林将重现天日。

    在开姆尼茨(Chemnitz)迅速发展并成为德国最富裕的城市之一的同时,其城区之一——赫伯多夫也发展成为一个建造密集的地区。从德国的工业革命在萨克森开始,到19世纪开姆尼茨的城市建设的快速发展,最突出的表现是一条条街道的不断兴建,在这个过程中,人们逐渐有了一些考古发现。

    早在18世纪上半叶,开姆尼茨人就在他们的城市地下发掘出了木头化石。1751年一名研究者在该市发掘出一根近4米长的带根须的树根化石,这一发现在当时引起轰动。之后,该化石一直放在德累斯顿的茨温格宫(Zwinger)展出,直到1849年的一场大火将之化为无数碎片。三个世纪以来,人们在这里不断发掘出化石。目前,开姆尼茨的化石碎片已遍布世界上的各大博物馆。

    本次发掘现场距18世纪发掘出树根化石的场地也不远,但这一次却是在开姆尼茨首次发掘出科学意义上的森林化石,因为,在该市的其他地方从未有过在数米深的地表下面发掘出木头化石的先例。开姆尼茨自然博物馆馆长罗尼•惠斯勒(Ronny Rößler)表示这块宅基地一直未被开发,保留了原状,因此是很理想的观察地层历史的场地。自四月份以来共有近70名志愿者来到这里做帮手,其中有来自开姆尼茨和弗莱堡的大学生,以及赫伯多夫的化石发烧友等。这里不断有化石碎块发掘出来并在专业领域引发轰动。(左下图:开姆尼茨的树木化石发掘现场,右下图:开姆尼茨自然博物馆中的木化石,来源:开姆尼茨自然博物馆。)
    

    此次发掘最有价值的地方在于发掘出了分叉的树木化石,因为,到目前为止古植物类型的重建依据的都是未分叉的断枝。罗尼•惠斯勒先生和他的团队正致力于编制一个三维图像程序,用来描述开姆尼茨远古时期的面貌。“这一发现将使我们对以前的原始森林的想象大大改变。”

之前,博物馆里陈列的许多单个的化石发掘物至今没法归纳出某种特定的树种,而通过这次发掘有可能能做出相关推断。考古小组负责人克雷茨施马(Kretzschmar)先生为此颇为自豪。不过某个小树枝上的不寻常的赘生物是否表明当时树木受到了真菌感染还是其他的疾病反应,研究者还没法确定。

    赫伯多夫的发掘吸引了世界上越来越多的科学家的目光。仅四月份就已经有50名专业人士从德国、荷兰和捷克来到这里,五月则又来了一个火山研究者代表团。而首次在德国举办的古植物学组织国际会议又在这周把世界各地的20名科学家吸引到这里进行考察。来自美国堪萨斯州(Kansas)大学的托马斯•泰勒教授(Thomas N. Taylor),即《古植物现状》一书的作者,也被这里发掘出来的巨大的分叉的树木化石所震惊。

    通过树木化石与今天的树木进行对比,惠斯勒希望能因此对2.9亿万年前的气候之谜进行解码。他和他的同事在显微镜下观察到保留下来的细致到细胞级别的树木信息,说明这些植被曾在亚热带湿润的草原上生长。

    整个开姆尼茨在远古时期是一个森林地区。地球上没有任何一个地方像在萨克森州一样,在类似大小、多样的古老地层上古植物曾被被撞击过。2.9亿万年前离火山活跃时期不久,在第一次火山喷发后有大量的火山灰漂移到今天的开姆尼茨地区。之后不久,今天的蔡司森林地带(Zeisigwald)可能又经历了一次火山喷发。

    形成森林化石的决定性的力量是大量热的岩浆喷发。岩浆携带大量的地下水和地表水冲击这里,而灼热的气体和火山灰的混合云团像雪崩一般狂卷而来,覆盖在地表。树叶脱落,撕裂树枝,折弯树干。根据1980年发生在美国的圣海伦山(St. Helen)的火山爆发,科学家可以合理解释并重现2.9亿万年前在开姆尼茨原始森林里发生的一幕。

    与地球上其他发掘现场不一样的是,这里森林中的树木化石不会被河流持续冲刷,而是在成为化石后就一直保留在原址,克雷茨施马和他的志愿者们接触到的那些树木化石和1751年发掘时的地层状况是一样的。

    而开姆尼茨人对自己城市发掘出的宝贝也是兴趣不减。已经有超过1500名参观者于周末在克雷茨施马先生和他的团队的导览下到这里参观。开姆尼茨已经打算把这一发掘成果向世界教科文组织申报世界自然遗产。而一个名为“森林漫步”的民间自发组织正在计划在一个有两个足球场大小的场地上展览这些森林化石。

    对古植物学家而言,树木化石的价值在于它们保留了远古植物的重要信息,在显微镜下可以清楚地观察到细胞结构。树木化石形成的最重要的催化物质是硅酸,但在什么样的状态下木头转变成无机物而且永久结在一起,还是个未解之迷。“(木头)石化的过程非常复杂,因此我们宁愿把它归为未解决的的问题,而不是已经得出答案的问题。”惠斯勒这样说到。石化过程的不可思议之处还在于,在自然条件下硅氧化物很难溶入水。至今还无法在可校验的时间内模拟出矿化(真正的石化)的产生过程。

 

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