作者:Dr
墨尔本大学安妮-玛丽·托索里尼和大卫·坎特里尔教授 图1:地质时间尺度或地质年代尺度，显示了地球上生命从第一个单细胞生物进化而来，3
600万年前，对今天的人类来说
恐龙灭绝后，6600万年前(黑色)，接下来的新生代被分为三个时期:古近纪、新近纪和第四纪
古近纪进一步细分为三个时代:古新世、始新世和渐新世
古新世-始新世最大热时期(PETM；红色)在始新世温室最大变暖之前，接着是冰川作用(蓝色)
大约在1833年，外科医生、博物学家和艺术家詹姆斯·八斯报道了南极洲的第一批木材化石标本
我们现在知道，事实上，化石在南极洲非常丰富，最常见的是木头和树叶
它们是所谓的南极悖论的证据——在一个经历了低至-83℃的温度并被厚厚的冰盖覆盖的大陆上，森林是如何被保护的？ 森林曾经从澳大利亚穿过南极洲延伸到南美洲，这三个地方都是古南半球超大陆冈瓦纳的遗迹
我们与利兹大学和英国南极调查局合作，试图在东南极半岛寻找古新世晚期保存最完好的树叶化石
那是大约5600万年前，紧随6600万年前白垩纪末期和臭名昭著的恐龙灭绝之后
我们寻找被困在沉积岩层中的化石树叶，这些树叶几百万年来都没有被接触过
化石森林 自1901年奥托·冯·诺登斯克和瑞典南极探险队首次收集这些植物化石以来，人们对它们的研究很少。10年前，阿蒙森在北极争夺南极的比赛中击败了斯科特
这些南极化石叶子是曾经植被覆盖的陆地的证据
它们就像温度计，在南半球高纬度地区勤奋地记录着地球气候的时间变化
化石叶印痕(比例尺= 1厘米)，显示了南极半岛保存最完好的古新世植物群的叶脉和整个边缘，用于本研究，以显示已知多样性的惊人增加
学分:墨尔本大学 古新世是经历了快速变暖的时期，导致了古新世-始新世最热时期(图1中的PETM)，在10，000年的时间里气温急剧上升了8摄氏度，这在地质年代中只是一眨眼的事
接下来是新生代最热的时期，在始新世温室时期，在地球冷却之前，大约3400万年前，由于冈瓦纳的分裂，冰帽首次形成
古新世-始新世极热时期是一个迷人的时期，也是地球历史上最戏剧性和最迅速的变暖事件之一
虽然它与现代人类引起的变暖的速度相比相形见绌，但它可能是我们对地球未来气候的最好模拟
通过研究化石植物，我们可以了解是什么推动了地球过去的气候变化，以及生物如何应对戏剧性的变暖事件，这些知识可以帮助我们缓解未来的气候变化
南极之旅 为了收集更多的标本，我们在2001年进行了为期三天的研究旅行，从福克兰群岛航行到靠近南极半岛末端的威德尔海的西摩岛
我们乘坐英国海军舰艇“耐力号”航行，1915年，在沙克尔顿不幸的探险中，它的名字在威德尔海的浮冰中被粉碎
我们穿越了世界上最危险的水域——德雷克海峡，随后直升机进入我们斯科特式帐篷的营地，开始了为期两个月的化石搜寻
在我们登山运动员罗伯特·史密斯的帮助下，我们与英国南极考察队的简·弗朗西斯爵士一起，忍受了陷入泥沼的四轮摩托，在三天的暴风雪中，100节的强风不停地拍打着我们的帐篷，整个冬天我们几乎被困在西摩岛，因为海冰阻塞了船从大象岛到主半岛之间的南极海峡的通道
最终，旅程成功了，我们的新论文描述了我们从南极半岛东部的西摩岛收集的不同化石叶子(称为分类群或形式)
它们是古新世晚期(约5800万至5600万年前)高纬度地区生长大量森林的证据
南极洲西摩岛群十字谷组上部的砂岩和粉砂岩，是本研究中使用的树叶印痕化石的宿主
学分:墨尔本大学 古新世南极植物惊人的多样性 这些保存在细粒砂岩和粉砂岩中的美丽的树叶印痕，是古新世以来保存最完好的南极半岛植物群
尽管它们生长在极地地区，冬季光线角度较低，但它们的叶片结构——形状、大小、叶脉图案——表现出显著的多样性
与以前的化石木材记录相比，化石树叶记录了比以前已知的发生在南极古新世森林中更大的植物多样性
它们代表了一个凉爽到温暖的温带气候，有针阔叶混合的常绿和落叶森林
虽然没有现代的、可比较的物种来帮助我们理解这些南极森林的生态，但我们今天能找到的最近的物种是南美洲的巴塔哥尼亚南部森林
这些现代的“巴尔迪维安”森林的特点是“南方山毛榉”(北美山毛榉)和其他有齿缘边缘的叶子，如库诺尼亚科(包括塔斯马尼亚革木)和变形科(例如
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因此古新世森林中全缘(或平滑边缘)叶的多样性是意想不到的
有趣的是，南极半岛东侧的古新世化石森林与西侧的化石森林明显不同
坎特里尔和其他人以前的工作表明，这可能是由于形成南极半岛脊柱的火山，在东侧造成了雨影，或者是生长在火山侧翼的森林之间的高度差异
在研究了这些化石叶子后，我们对生长在南极洲的古代森林的多样性和生态有了更多的了解，并且在地球变冷和冰盖生长之前，当地球经历了更温暖的气候时，气候和当地对这些森林的影响也有了更多的了解
许多被认为是澳大利亚独有的植物群此时出现在南美洲，例如桉树，标志性的桉树
冈瓦纳的残花植物，如南方山毛榉(北美山毛榉属)开花的树木、大型贝壳杉和松柏(松柏科)和李松(罗汉松科)，只是我们今天在塔斯马尼亚、维多利亚、澳大利亚东南部、新西兰和南美洲南部的巴塔哥尼亚看到的生长在凉爽和温暖的温带森林中的一些种类
我们以前发表过数据，通过分析树叶的结构来确定过去很久的气候
叶缘和其他关键叶性状表明年平均气温为12
5至14岁
这些极地森林的5摄氏度和高降雨量(每年2110毫米)与今天的这些地区相当
许多物种的交换和迁移一定发生在古新世时期的南极洲，这是南美洲和澳大利亚植物群之间交流的门户，增加了我们对现代南半球植物群起源和进化的理解
我们的进一步研究将集中在齿缘叶的多样性、现代关系和花的进化上，这有助于我们确定这些高纬度森林在这个快速变暖的关键时刻的年平均温度
我们的数据用于建模，以了解过去的大气、海洋和生命形式的复杂相互作用，进而用于对未来气候的预测建模
我们希望找到冈瓦纳的遗迹，包括变形杆菌科和北落杉科，以深入了解广泛分布的南部大陆的植物交流和现代植物群的进化
但是我们也希望这些珍贵的化石叶子，在南极冰层下及时冻结，会带来更多的惊喜
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