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原文发表于 《科技导报》2025年第17期科技新闻-前沿动态
植物演化改写古河流路径
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植被改变河流弯道的轨迹(图片来源:
Science
河流蜿蜒曲折的身影,或许远不止地貌作用的结果。2025年8月28日,斯坦福大学等团队在
Science发表研究指出,洪泛平原上的植被能够改变河流弯道的迁移方向:无植被的河流多顺流平移,而有植被的河流则更倾向横向扩展。这一发现不仅解答了早古 生代河流沉积记录的争议,也改写 了人们对地球乃至其他行星河流 演化的理解。
长期以来,地质学界普遍认为,植物登陆推动了地球河流从多股辫状向单股曲流的转变。但地质记录中的谜团一直困扰学者:在植物尚未演化的志留纪之前,沉积岩中几乎只见笔直下切的河流痕迹,却鲜有明显的曲流迹象。与此矛盾的是,现代干旱地区无植被覆盖的河流,甚至火星与土卫六上的河道,也能呈现出清晰的曲流形态。这引发了一个关键问题:植物究竟是曲流河形成的必要条件,还是仅仅改变了它们的表现形式?
研究团队通过分析全球49条河流、4482个弯道的卫星影像,发现植被是决定弯道迁移角度的关键因子。统计显示,有植被的河流弯道主要向两岸横向扩展,使沉积体呈现更高的流向离散度(方差提升62%);无植被河流则多顺流平移,沉积记录与辫状河相似,容易被误判。这意味着,古代地层中低方差的沉积物,可能并非辫状河遗迹,而是被“低估”的无植被曲流河。
这一发现具有深远意义。
一方面,它为解释早古生代河流的“直线”之谜提供了答案,提示曲流可能早已广泛存在,只是其沉积特征因缺乏植被而不易保存。
另一方面,该研究挑战了现有的河流数学模型,提示应将内侧点坝沉积过程与植被效应纳入考虑。
此外,这一机制同样适用于行星科学,可帮助推断火星古水流或土卫六甲烷河的演化轨迹。
Science同期刊发的评论文 章指出,这项工作将长期争论的 “曲流迁移机制”引向新视角:如果植被主导了点坝沉积的方向,那么“沉积推动”(bar push)可能比“河岸拉动”(bank pull)机制更为核。未来,地貌学、生态学与行星 科学的交叉研究,有望进一步揭示 河流 - 植被耦合如何塑造地球乃 至外星世界的地貌格局。
Science
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