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記憶中的南京之十四:微體古生物的世界

(2023-04-07 06:21:10) 下一個

在前麵的博文說到過婉如世外桃源的中科院古生物所,是世界最著名的古生物研究中心之一。就其規模而言,在八、九十年代集中了一百多名古生物學家的一個研究機構絕對是世界的翹楚了。

 

古生物研究雖然僅僅限於古生物,但也涵蓋了很多細微的分支,大類包括了古脊椎動物、古無脊椎動物、古植物等等,詳細的分類類似於現生生物。這一篇裏想特別聊聊微體古生物,微體古生物在業內簡稱微古,顧名思義就是微小的化石,個體以微米單位測量,肉眼無法看見。微古保留在岩石裏,通過物理和化學的處理方法可以把它從岩石中分離出來,製成標本,借助於高倍光學顯微鏡和電子顯微鏡來觀察、記錄和研究。

 

微古的曆史也是地球生命曆史中重要組成部分。從有生命起源的古老地質時期,到現代的全新世,各個時代都是有其獨特的生物群體。它們成為每個地質時代的特定標誌。最古老的生命體在前寒武紀就已經被發現,但它們沒有現代的生命可以追溯對比,被稱為疑源類。生物的進程隨著古生代、中生代、新生代而演化更替。

 

古生物群落多保存在沉積岩中。在裸露的山體上和深切的河穀中,常常會看到一層層不同顏色、成分和結構的岩石,就是沉積岩,而每一個岩層就代表了一段地質曆史。這些沉積物在不同的水體環境裏堆積而成,比如海洋、湖泊、河流,又經過漫長的底層下沉和隆升的地殼運動而形成堅固的岩石。各種動植物的殘體也伴隨著沉積物一起變成化石。

 

在我看過的微體化石裏,結構最精致的是西藏湖泊裏采集的第四紀淡水矽藻,許多屬種在顯微鏡下近乎於完美的天然藝術品。後來在密執根大學矽藻實驗室學習的時候,矽藻專家斯得莫教授看到這樣精美的西藏矽藻也都讚歎不已。

 

孢粉其實就是孢子和花粉的總稱。孢子對應與無花的蕨類植物,而花粉對應與有花植物。孢子的植物體在古生代數量茂盛並且種類繁多。古生代的孢子很漂亮,精巧的外型是微觀世界裏很有魅力的生命現象,它們的存在也許可以和古生代和諧滋潤的自然環境聯係在一起。

 

古生代的後期有花植物突然出現,反映出現植物世界的多樣化和明顯的地理分區。高山的環境裏會發現大量喜寒的鬆樹花粉,而熱帶植物茂盛的地方總有喜熱植物的孢粉。

 

鬆樹花粉環境適應能力很強,它們的個體很大,平均100多微米。花粉本體呈橢圓形,兩端連著一個大的氣囊,這樣的結構可以幫助它們在空氣中漂浮很遠的距離。中生代裏最為我們熟知的就是侏羅紀和白堊紀,這個時期恐龍的繁盛和絕滅長期都是地質界的熱門話題。中生代孢粉學家也特別關注這個時期的植物花粉的獨特組合。第三紀和第四紀的孢粉基本上都可以找到它們現代植物的對應屬種,而這方麵的研究則主要偏重於古環境的變化過程和機理。

 

孢粉的鑒定首先要把它們從岩石中分離出來,但這個過程並非易事,一批岩石樣品的處理過程需要好幾個星期。首先是要把岩石浸泡在強酸裏。孢粉的外壁是抗酸的孢粉素,岩石被強酸分解後,加入清水稀釋,去除已經溶解並懸浮在水裏的礦物顆粒。這個過程反複多次,直到液體呈中性,再用重液在加速器裏高速旋轉,使得孢粉浮在液體表麵。這些液體經過多次分離提取出孢粉並製成薄片,才能在顯微鏡下觀察和鑒定。

 

顯微鏡上配備了照相機,如果在觀察過程中發現有意義的物種時候,可以即刻拍照記錄,然後把膠片送到照相室洗印出照片,最後精選的照片用於研究報告和發表論文。

 

在個人電腦還是稀有物品的年代,寫論文就是爬格子。從初稿、修改稿、定稿、到謄清稿都在方格紙上完成。雖然文字的主體用鋼筆謄寫,但文中反複出現的古生物拉丁文還要使用英文打字機。一篇文章最後都有幾十頁稿紙,加上圖、表和圖版照片有厚厚的一遝。《古生物學報》、《微體古生物學報》和《地層學雜誌》是古生物所主辦的三個權威學術期刊, 當時在其中任何一個期刊上發表論文都是很值得驕傲的事情。

 

微古的世界屬於科學,也屬於藝術,走進這個世界需要足夠的熱情、努力和執著,幾分機會和運氣,還需要抵禦外在的幹擾。多年以後回味起這段未盡的微古研究生涯,盡管隻是人生中的一個短暫片段,確是一種獨特又難忘的經曆。無論後來與它們見與不見,微古世界的美都是真實存在的。

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閱讀 ()評論 (7)
評論
雞鳴寺過客 回複 悄悄話 回複 '南方古猿' 的評論 : wow,你的記憶真的很好。在寫南京係列中,許多被遺忘的時光才又回到了眼前,謝謝我們曾經共同的經曆。
雞鳴寺過客 回複 悄悄話 回複 '總是糊塗' 的評論 : 哈哈,有人有這樣的能力真的不錯哦,記得當年寫論文好困難的。
雞鳴寺過客 回複 悄悄話 回複 '渥太華鬱金香' 的評論 : 謝謝鼓勵。
南方古猿 回複 悄悄話 六四學生領袖王丹的父親是一位教孢粉學的老師。
他是一位對政治不感興趣的普通教師,在學界名聲也不是很大。所以沒有多少人知道。
南方古猿 回複 悄悄話 八十年代末讀研時,出差路過南京,專程去南古所拜會朋友。對南古所古色古香的建築、安靜優雅的庭院,至今記憶猶新。
(注:當時人們用“南古所”來簡稱中國科學院南京古生物研究所,“北古所”指中國科學院北京古脊椎動物與古人類研究所。兩個女所長 – 吳望始、張彌曼都是國際頂尖的科學家。記憶中,張彌曼女士曾經多年擔任國際古生物學會會長)

南古所人才薈萃,可惜當年我熟悉的幾個南古所的朋友後來都陸續離開了。有在美國做終生教授的,有去了南大做院士、教授的,也有從政做了高官的。

從網絡上可以看到南古所、北古所今天仍然人才濟濟,發展良好,令人欣喜。
總是糊塗 回複 悄悄話 寫論文就是把簡單的一句話寫成一本書
渥太華鬱金香 回複 悄悄話 很專業很有趣
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