人类文明要是被压缩到地球46亿年历史的最后几秒钟,那都是不值一提的。真正给地球命运来了个大反转的,其实是那些看起来没什么两样的植物。最近中国科学院地质与地球物理研究所的赵明宇研究员团队搞出了个大新闻,他们在2月24日发表的论文里说,陆地植物在地球上大规模扩张的时间,比大家以前以为的整整早了3000多万年。这种时间上的调整看似不起眼,其实在地球的演化史上,差不多就是把剧本重写了一遍。以前学术界普遍认为,植物是从4.2亿年前的志留纪到泥盆纪才开始大举登陆的。不过这个研究彻底推翻了这种看法。研究表明,早在4.55亿年前的晚奥陶世,植物可能已经在全球范围内铺开了阵势。这就意味着这场“绿色革命”比我们想象的早了将近3000万年。 为什么这个时间点这么重要?因为很多早期植物早就不见了踪影,想通过化石来研究实在太难。所以科学家们换了个法子,直接去看海洋里的沉积物。他们盯住了一个关键指标:有机碳和磷的比例(C/P比值)。陆地植物和海洋浮游生物产生的有机质成分不一样,陆源有机质的碳含量高、磷含量低。只要河里的水流把这些东西带到海里沉积下来,海洋沉积物里的C/P比值就会明显升高。这就像是远古时代留下的一张化学记录卡。 团队把全球多个地点的沉积记录都翻出来分析了一遍,结果发现了一个特别清晰的转折点。大约4.55亿年前,C/P比值突然蹿高了。而且这种变化是全球范围的。模型一算,那时候陆源有机碳在海洋沉积物里已经占到了42%(上下浮动15%)。你看现在的海洋沉积物里陆源有机碳也就占30%到57%。这就说明当时的陆地植物生产力已经跟现在差不多了。换句话说,那时的陆地早就被植物给彻底覆盖了。 很多人觉得植物爬上陆地不过是件小事儿。但从地球系统科学的角度看,这可是件惊天动地的大事。植物的光合作用会吸收二氧化碳,释放氧气。当它们开始在陆地上疯狂生长时,整个环境都会跟着变。比如大气里的二氧化碳变少了,氧含量就会升高;岩石风化得更厉害了;碳循环的方式也变了。 研究甚至推测说,早期植物的扩张可能导致了晚奥陶世冰期的形成。那个时候地球突然变冷了好大一截儿。如果植物提前开始大量吸收二氧化碳并把它们埋进地层里,那气候变冷也就顺理成章了。 植物登陆陆地的意义还不止于此。在这之前,陆地基本上就是一片荒地。等植物一来情况就变了:先有了土壤系统;接着昆虫、节肢动物这些最早的登陆者出现了;后来两栖动物也上岸了。最终整个陆地生态系统才建立起来。 这项研究还留下了不少谜团。比如最早的植物到底长什么样?它们是不是苔藓类的?这些植物最早是在哪些大陆上出现的?团队的分析显示可能是劳伦古陆。这个古大陆现在包括北美洲、格陵兰还有英国的一部分地区。 人类总爱关注恐龙、火山或者陨石这种话题主角。但其实真正改变地球命运的往往是那些不起眼的生命。4.55亿年前第一批植物悄无声息地爬上了陆地。虽然它们没声音也没力气,却把空气、气候、海洋和生命全都改变了。 这场绿色革命最终铺平了今天的森林和动物世界甚至是人类社会的道路。也许我们可以说:人类文明的起点并不是城市或者火种,而是那一株最早登上陆地的植物。