“轰……”一声巨响让贺兰山西北角这片正孕育成煤的沼泽森林不复往日的静谧。风尘仆仆的巨量火山灰随后席卷而至。原本鲜活的热带—亚热带植物群落，永远被定格在了这一刻。

重见天日时，它们已成化石，只用古生物学家才听得懂的语言，讲述着2.98亿年前的故事。

中科院南京地质古生物所“晚古生代创新团队”骨干成员王军等人，通过对位于内蒙古乌达煤田的这片“植物庞贝城”进行研究，完成了国际上第一幅大面积远古森林实际复原图。该成果已于2月21日在线发表于美国《国家科学院院刊》（PNAS）。

3亿年的等待

因火山喷发而一夜覆没的最知名遗迹，非意大利庞贝城莫属。考古学家通过埋藏学复原研究，再现了城中被埋葬的人、动物、家具、建筑物等生活场景，成就了一座天然历史博物馆。庞贝古城也因此扬名世界。

类似于庞贝城的遭遇，2.98亿年前，约1米厚的火山灰（现已被压缩为66公分厚的火山凝灰岩）覆盖了这片约20平方公里的成煤沼泽森林。

发现这片“植物庞贝城”的故事，还要从上世纪90年代末说起。王军当时在南京地质古生物所做博士后，他的导师吴秀元拿出十多年前在贺兰山采集到的一块瓢叶类植物的褐铁矿化标本，供他研究。这块直径约2公分的化石，激发了王军对瓢叶类植物化石的兴趣。寻找更多、更完整的化石也由此成为他的目标。

2002～2003年间，王军与合作者、美国宾夕法尼亚大学教授Hermann Pfefferkorn在乌达矿区红旗煤矿附近发现，出露着的横向上几十米含化石层内，“站”着许多直立的树木茎干化石，“下面就是一层煤”。

“这意味着这些化石没被‘搬运’过！”王军至今还能感受到当时的兴奋劲儿。站立保存的植物化石表明，这片土地就是它们曾经生长的原地，这是古植物实际复原的必要条件。

经过切片分析，王军与Pfefferkorn认识到，保存化石的岩层属于典型的火山凝灰岩。

“像拿奥运冠军一样”

王军告诉《中国科学报》记者，他在这里找到了见过保存最完美的化石标本：“将近两吨重，岩石表面的树冠部分近一人大小，外形很像棕榈树，不仅树冠完整，叶子和果穗全都在上面。”

这个标本展现在眼前时，王军说他“呆了，心里跟拿到奥运会冠军一样激动”。简单量了尺寸后，终于知道该说啥了，他向四周同事高喊着：“快过来，快过来，快过来！”

然而，也是在这里，王军经历了人生最遗憾的时刻。“当时有一个联合齿叶树的完美标本，五六米长的树干都看到了。”迫不及待的王军一分钟也不愿等了，他找了技术不熟练的工人操作挖掘机。结果，一刀下去，标本七零八落。

王军把化石“尸体”尽可能多地搬回了办公室，零零散散摆放得到处都是。“只是为了提醒自己，别再做这样的傻事。”

3D式精确“复活”

中国科学院院士周志炎对《中国科学报》记者表示，此次复原图最大的突破，在于精确的“实际复原”。

“古生物博物馆、教科书中展现的，基本都是‘概念复原图’，同一张图上的植物可能存在时间错位。”周志炎介绍，“而且植物群标本还存在埋藏的问题。这就存在时空误差。”

周志炎认为，无论从工程量还是从精确度来说，王军等人的工作在国际上都没有先例。他们发表的是对1100多平方米的远古森林的实际复原研究。成果中不仅成功绘制了其中两个地点共约700平方米的实际复原图，每棵树的空间分布、相互间隔都得到了精确表达，并且首次发现了整个植物群落的生态梯度。

此外，王军反复强调，森林的高层植被由裸子植物科达和孢子植物封印木构成，并且两者在沼泽森林南北割据的态势，以及瓢叶类植物在某些区域占统治地位的情形，只有当前这样大面积实际复原研究才能够识别出来。而进化水平参差不齐的各类植物在环境里和谐共生，其生态系统的复杂程度与现代植被几乎相同。其学术价值，在于为生物进化理论提供了更丰富的生态学信息。

由于该植物群所处的晚古生代正是地球环境由“冰室”向“温室”的过渡时期，王军表示，这项研究对探测植被随气候而变换的趋势、观察气候变化条件下植被的适应过程，以及对农业生态都有重要参考价值。

（原载于《中国科学报》 2012-02-28 A1 要闻)