最近Science期刊發表了一篇現代熱帶雨林(南美)起源的文章。
關於現代熱帶雨林的起源一直有很多不同的觀點,而本文作者提出了一個很有意思的觀點,即現代熱帶雨林的起源與白堊紀末大滅絕有密切相關。
作者對南美地區幾個化石植物群的孢子、花粉及葉片化石進行大量調查,發現在K/Pg界線之後,孢子、花粉的多樣性出現了衰退,而這個衰退一直持續六百萬年,才基本復甦到白堊紀晚期的水準。在這個過程中孢子、花粉的組成卻發生了巨大的變化。白堊紀晚期孢子、花粉的比例基本一樣,到了古近紀,被子植物的花粉比例卻高達84%。
在葉片化石方面,白堊紀時期被子植物的組成接近現代熱帶低地植物群,而古近紀的組成則更接近現代的熱帶雨林。
另外作者利用葉脈長度來推測森林的遮光程度,發現白堊紀有更為開放透光的林冠,古近紀森林則更加郁閉。
至於為何會有以上情況,作者給出了三個原因
一、大型植食動物的干擾:大型植食動物的長期踐踏及取食始森林保持開放的林冠,在干擾下植物也不會過於競爭光線,然而大滅絕之後這些干擾消失,因此植物開始搶佔光源從何形成郁閉的林冠。
二、土壤營養:在白堊紀持續數百萬年穩定的低地環境及潮濕氣候,必然導致森林生長在不肥沃的土壤之中,而小行星撞擊帶來塵埃同時也帶來植物生長所需大量的磷始土壤肥沃,而固氮植物的增長亦讓土壤肥力增強,更利於高生長速率的被子植物勝過蕨類及裸子植物。
三、差異滅絕:白堊紀時期南洋杉為森林重要組成,然而其生態輻較窄,因此容易更受到大滅絕影響,而生態多樣性極高的被子植物則更容易適應大滅絕,因此成為優勢種群,並為新的雨林帶來更高的郁閉。