北京
我们通常认为，树脂是树木用来抵御昆虫啃食的古老芬芳防御——它能驱避害虫，并结痂覆盖它们贪得无厌的口器留下的伤口。
但一项新发现表明，这些黏稠的分泌物出现时的世界，与我们想到琥珀时脑海中浮现的景象截然不同——那时没有恐龙，甚至在昆虫成为主要的植物啃食者之前。
在中国西北部的一处煤层中，古生物学家发现了数百个微小的琥珀碎片，其年代可追溯到3.85亿年前的中泥盆世——比之前的纪录保持者早了约6500万年，比最早的恐龙出现早了1.5亿年。
这项新研究的第一作者、中国科学院古生物学家罗慈航告诉我们："其重要性不仅仅在于这个记录更古老。此前已确认的琥珀记录来自晚石炭世，可能与种子植物有关。而我们的琥珀来自中泥盆世，那时种子植物尚未出现和多样化。这意味着，一种非种子的维管植物已经能够产生化学成分复杂的萜类树脂。"
琥珀是史前世界的标志之一。
它由树木树脂历经数百万年硬化、化石化而成，变成了光彩夺目、色调温暖的宝石。
但它不只有美丽的外表。琥珀常常能完美细致地保存下它从树木中渗出时所处世界的微小事物——从花粉等植物物质，到被包裹时困住的无脊椎动物，甚至还有爬行动物和微小恐龙等脊椎动物（或其身体部位）。
这些标本深受古生物学家珍视，因为它们能告诉我们关于史前生态系统的信息，但琥珀能告诉我们的远不止这些——尤其是关于植物的演化。
这项发现尤其改变了我们对早期植物如何演化出产生树脂能力的理解。
罗慈航说："它提供了一个直接的化石基准，表明复杂的树脂生物合成比此前所证明的出现时间要早得多。树脂的生产可能是早期维管植物在陆生环境中生存和扩展的另一项重要创新——与树木、木材、叶片和更深根系的演化相伴而行。"
这些古老的树脂并非像你可能在银吊坠镶嵌中看到的，或古生物学期刊页面上展示的那样，以闪闪发光的金色块状形态被发现。
研究人员发现的是241个微小碎片，直径仅为0.1至1.5毫米（0.004至0.059英寸），是从中国西北部胡吉尔斯特组的10公斤（22磅）煤中提取出来的。
这些碎片太小了，必须借助紫外光才能定位，因为它们能在周围岩石中发出荧光。这块岩石的年代已被确凿地定为3.85亿年前。问题是——这种发荧光的物质是什么？
罗慈航解释说："我们的第一反应是兴奋，随后立刻转为谨慎。大约3.85亿年前的琥珀鉴定将是非同寻常的，因此我们最初仅将这些颗粒视为类树脂的有机物质，而非假定它们是真正的琥珀。"
他们对这种材料进行了一系列化学测试。直到进行了光学测试、红外光谱和质谱分析后，研究人员才确信这些微粒具有针叶树类树脂特有的化学特征。
科学家们无法确定究竟是哪个已灭绝的树科产生了这些树脂，但他们认为当时生态系统中的危险足以让植物需要防御能力。在昆虫成为主要的植物啃食者之前，野火和寄生真菌可能已经足够危险，使得产生树脂的特性受到青睐。
这是一种被证明具有非凡持久力的适应性。
罗慈航表示："含琥珀的煤表明，这是一个潮湿、富含有机物、形成煤的环境，可能生长着零星的早期维管植被。真菌和陆生节肢动物已经存在，但陆生食物网比后来森林中的要简单得多。这是一个关键时期，植物正在变得更高，发育出木材和更深的根系，并改变着大陆的物理结构。这些微小的琥珀颗粒就是在那个重大的生态转变期形成的。"
罗慈航指出，有充分理由相信，可能还有更古老的琥珀存在。分子研究表明，植物可能远在中泥盆世之前就拥有制造名为萜烯的树脂化合物的基因。研究人员还在论文中指出，这些颗粒的大小是古生代琥珀的典型特征，古生代包含中泥盆世，但向前延伸得更远，远至5.4亿年前。所以，其他古老的琥珀可能已被发掘出来，正等待着恰到好处的一系列测试来揭示自身。
罗慈航解释道："最有希望寻找的地方将是早泥盆世富含有机物的煤、煤质页岩和细粒沉积物，它们保存着丰富的植物角质层，并且经历了相对较低的热蚀变。早期的琥珀很可能是微小的、高度局域化的，且容易与其他有机质混淆，这或许可以解释为何它一直被忽视。将紫外光筛选、细致的微观提取、红外光谱和有机地球化学分析结合起来，可能会揭示出更古老的记录。"
该发现已发表于《科学进展》。
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