让我们的世界变泥泞的“真凶”

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最早的植物是什么时候开始的？如何开始的？我们知道早期陆地植物很可能是由淡水藻类进化而来的，在这一过程中，它们获得了一系列必要的适应性。植物需要养活自己，保护自己不受干燥和紫外线的有害影响，并从土地上有限的资源供应中获得水和养分。

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本月由Mariusz Salamon和他的同事们发表的一项研究，把地球上最早的植物定格在4亿4500万年前。新的化石来自波兰中部的泥岩。其中的植物的残骸是细小的分枝状碎片，长约3mm。这个标本来自树枝的顶端，有孢子的特征，有助于人们更好地了解早期陆地植物，如蕨属。

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这个植物是如何保存下来的，很难了解。萨拉蒙和他的同事们在一个碎片上找到了一个小气孔，作为关键证据。如果这种植物需要气孔交换气体，那么它很可能生活在陆地上，比先前已知的陆地植物碎片早了1500万年。

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麦克马洪和戴维斯（William McMahon）和（Neil Davies）在最近的一项研究中，研究陆地上淤泥沉积物的堆积与最早植物的定植之间的关系。长期以来，人们一直认为，在植物殖民地球之前，由于河流入海，使得最细粒沉积物沉积，形成海相泥岩，然后才有了植物。一旦陆地植物建立起来，岩石风化的变化以及植物被淤泥困住的精细颗粒，意味着泥泞的沉积物会在陆地上大量堆积。

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麦克马洪和戴维斯收集了一千多份已发表的报告，并进行了一百多项实地调查，观察陆地上流动的水形成的岩石，即冲积层。他们的数据库包括所有704种已知的冲积地层。

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他们对冲积层泥岩进行比例分析，主要由0.063mm的谷物或更小颗粒组成。岩石记录地球的第一个30亿年，泥岩沉积矿床形成的泥土平均为1%。大约3亿年前，泥岩冲积泥土已经上升到平均26%。研究人员认定，在晚奥陶世和Devonian时期之间曾出现过一次高潮，这与最早陆地植物化石记录的时间吻合。

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早期陆地植物的出现与三种淤泥沉积机制有关。首先，随着根系的进化，植物将促进岩石风化为细粘土矿物，并增加与微生物的共生关系，岩土最上面层发生化学风化的深度增加。植物产生细粒沉积物。其次，根会起到结合作用，有助于保持细粒沉积物并防止侵蚀。最后，建立一个泥泞星球的关键机制是，极小的早期陆地植物生长，在它们的茎、叶和其他器官之间捕捉细微的沉淀物。

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4亿多年沉积层建立起来后，泥浆的生产和保存率就会永久性地被改变了。泥浆成为陆地上岩石记录的永久固定装置，这要归功于小植物们在很长时间内的努力。