歐洲殖民者改變了美國東北部的森林。從歷史記錄和化石來看,研究人員知道今天的景觀和植物與400年前截然不同。
但是,幾乎沒有直接證據可以證明哪些樹種在被清理成田地和燃料之前填滿了森林。像莎草和草墩這樣的喜沼澤植物是化石倖存者,而不是硬木樹上脆弱的葉子。
現在,由於在賓夕法尼亞州山麓地區發現的一塊罕見的化石,科學家們可以講述美國消失的森林的完整故事。
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這個化石地點是一層泥濘的層,裡面堆滿了300多年前生活在賓夕法尼亞州蘭開斯特縣科內斯托加溪邊的硬木樹的葉子。這些泥土是在賓夕法尼亞州的 10,000 個磨坊水壩之一的丹林格磨坊附近建造之前鋪設的,該水壩堵塞了溪流,並將泥土和葉子埋在沉積物中。
來自賓夕法尼亞州蘭開斯特的富蘭克林與馬歇爾學院的研究人員在調查磨坊水壩的遺留影響時發現了化石葉子。成千上萬的小型水壩(為磨坊、鍛造廠和其他工業提供動力)改變了地下水位,改變了附近生長的植物,並最終將景觀從溼地轉變為深深的、快速流動的溪流。
根據研究人員今天(11月13日)發表在《PLOS ONE》雜誌上的一項研究,在歐洲人到來之前,美洲山毛櫸、紅橡樹和甜樺樹為科內斯托加溪遮蔭。大約 300 年後,那些樹木消失了。該研究的主要作者、德克薩斯大學奧斯汀分校經濟地質局的研究員薩拉·艾略特說,同一地點現在主要是白蠟槭和糖槭樹的家園。
艾略特告訴 LiveScience,“這是一個比較現代和化石森林組合的非常難得的機會。這就像你在時光旅行,”她說。
艾略特小心翼翼地剝開了數百片被泥漿粘在一起、像一堆便利貼一樣層層疊疊的葉子。用各種化學浴液清洗葉子幫助艾略特確定了葉子的結構和物種。
在化石層中發現的其他已經在北美消失的樹木種類包括美國栗子樹,它受到一種叫做栗疫病的進口真菌疾病的侵襲。泥漿中還出現了沼澤植物的葉子,證實這個森林地點位於附近溼地的上坡邊緣。
艾略特說:“我們有一個山谷邊緣的森林,與所有這些溼地一起生長在山谷底部旁邊。我認為我們現在對該地區景觀的瞭解相當完整。”
艾略特說,在化石森林葉子中發現的三種主要樹種今天仍然存在於東北部,但比例不同,位置也不同。
科學家們希望確定類似的化石樹葉地點將有助於東北部正在進行的大規模磨坊水壩修復專案。這些水壩在其牆壁後面留下了有毒沉積物的遺產,並重塑了景觀。
艾略特說:“對過去這種動態和複雜景觀有更完整和深入的瞭解將有助於恢復生態多樣化和功能健全的系統。”
編者注:此報道於11月14日更新,增加了富蘭克林與馬歇爾學院的科學家發現了化石葉片地點。
電子郵件貝基·奧斯金或關注她的@beckyoskin。原文章發表於LiveScience。
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