云南大學(xué)古生物研究院研究員馮卓——
尋覓一葉印痕 解密億年時(shí)光(科技自立自強(qiáng)·青年科學(xué)家)
記者 葉傳增
圖為馮卓在野外工作。資料圖片
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云南大學(xué)古生物研究院研究員、博士生導(dǎo)師馮卓長(zhǎng)期從事古植物學(xué)方面研究,足跡遍布大江南北,采集了大量化石標(biāo)本。耐得住寂寞,不懼怕危險(xiǎn),馮卓取得了一系列原創(chuàng)性學(xué)術(shù)成果,在古植物學(xué)領(lǐng)域不斷開拓。
云南大學(xué)古生物研究院研究員、博士生導(dǎo)師馮卓的微信名叫“挖石頭的”。
“背包里裝著錘子、羅盤,每年100天以上的時(shí)間都在野外采化石,可不就是挖石頭的嘛!”馮卓幽默一笑。
長(zhǎng)期從事古植物學(xué)方面研究,今年44歲的馮卓足跡已遍布華北、華南、新疆、西藏等地。圍繞國(guó)際學(xué)術(shù)熱點(diǎn)“植物古態(tài)學(xué)和陸地生態(tài)系統(tǒng)重建”開展系統(tǒng)研究,他取得了一系列原創(chuàng)性學(xué)術(shù)成果,先后獲得中國(guó)古生物學(xué)會(huì)青年古生物學(xué)獎(jiǎng)、“云南青年五四獎(jiǎng)?wù)隆焙汀霸茙X學(xué)者”稱號(hào)。
“我的工作就是從化石提供的蛛絲馬跡中,探索幾億年前的地球?!瘪T卓說(shuō)。
探秘化石寶庫(kù),鑒定近20種古植物新種
如果把化石比作無(wú)字天書,馮卓就是那個(gè)破譯者。在地球漫長(zhǎng)的演化歷史中,許多物種不復(fù)存在,古生物學(xué)者只能在化石中尋找它們?cè)?jīng)存在的證據(jù)。
古生物研究院的古植物化石標(biāo)本庫(kù)是馮卓開展研究的“寶庫(kù)”,這里整齊擺放著8080個(gè)抽屜,存放著包括寒武紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)在內(nèi)的多個(gè)地質(zhì)時(shí)期的4萬(wàn)多塊植物化石標(biāo)本,這些標(biāo)本都是馮卓和他的團(tuán)隊(duì)從野外一塊一塊采回來(lái)的。
化石是古生物研究的起點(diǎn)。明確了研究問(wèn)題后,馮卓根據(jù)地質(zhì)資料確定化石產(chǎn)地,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)去挖化石。挖回的化石按照產(chǎn)地、地層年代歸類保存,詳細(xì)登記野外信息、逐一編號(hào)并拍照,很多時(shí)候還要對(duì)化石標(biāo)本做必要的修復(fù)。
“修復(fù)化石很耗費(fèi)時(shí)間,一塊化石的修復(fù)短則數(shù)小時(shí),長(zhǎng)則好幾天,每次采集回來(lái)的化石都有上百塊。除了去野外,大部分時(shí)間都用在修復(fù)標(biāo)本上了?!瘪T卓說(shuō),修復(fù)完化石后,再根據(jù)不同的化石類型采取不同的研究方法。比如,印痕化石主要通過(guò)低倍顯微鏡觀察描述形態(tài),木化石則要磨制成透光的薄片用高倍顯微鏡做進(jìn)一步研究,保存了角質(zhì)層等解剖結(jié)構(gòu)的材料則需要通過(guò)一系列復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)處理后才能研究。
2008年博士畢業(yè)以來(lái),馮卓一共發(fā)表了7個(gè)新屬、17個(gè)新種,總計(jì)鑒定了近20種古植物物種,其中大部分屬于二疊紀(jì)和三疊紀(jì)時(shí)期。大量的物種積累,為他后期解釋更重要的科學(xué)問(wèn)題夯實(shí)了基礎(chǔ)。
耐住寂寞辛苦,持續(xù)科研攻關(guān)
馮卓原本學(xué)的并不是古生物專業(yè),在西北大學(xué)讀本科時(shí),他的專業(yè)是石油地質(zhì)。因?yàn)橐婚T《古生物學(xué)與地史學(xué)》的專業(yè)課,他迷上了古生物學(xué)。第一次到野外,看到巖石上留下的植物葉片印痕,他感覺(jué)自己仿佛穿越時(shí)空,與億萬(wàn)年前的地球生物有了某種聯(lián)系。
大學(xué)畢業(yè)后,馮卓繼續(xù)深造,后又考入中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所攻讀博士,從事重要植物類群起源演化的研究。找化石、修化石、看文獻(xiàn)、做實(shí)驗(yàn)、寫文章……做科研很辛苦,也很枯燥,有時(shí)候通宵看文獻(xiàn),馮卓一天只睡三四個(gè)小時(shí)。
除了枯燥,對(duì)于古生物學(xué)家而言,科研的道路還常常伴隨危險(xiǎn)。2016年,馮卓開啟了青藏高原的科考之行。一次外出,在海拔5200米的地方,他和學(xué)生乘坐的兩輛越野車先后陷在了沼澤地里,無(wú)法拖出來(lái)。一行人只能向當(dāng)?shù)卣笾诙煲辉?,沼澤里的水凍?shí)了,才把車輛拖出來(lái)。對(duì)馮卓而言,這樣的經(jīng)歷并不少見。
“有段時(shí)間,看到昔日的一些大學(xué)同學(xué)在別的行業(yè)干得風(fēng)生水起,突然有點(diǎn)迷茫,發(fā)現(xiàn)幾個(gè)新物種又能怎么樣呢?”馮卓說(shuō)。
但迷茫只是短暫的。隨著發(fā)現(xiàn)的植物化石屬種越來(lái)越多,他逐漸勾勒出2.5億年前華夏古陸的植物群面貌,進(jìn)而開始研究二疊紀(jì)末生物大滅絕等重要的科學(xué)問(wèn)題,嘗試回答生物的演化與環(huán)境變化之間的關(guān)系。之前長(zhǎng)時(shí)間的基礎(chǔ)研究,逐漸開花結(jié)果。
鉆研近10年,探索重大科學(xué)問(wèn)題
在地球演化歷史中,發(fā)生過(guò)5次生物大滅絕事件,其中二疊紀(jì)末生物大滅絕事件是最大的一次,造成了超過(guò)81%的海洋物種和超過(guò)75%的陸地脊椎動(dòng)物滅絕,使生物界完成了從古生代演化生物群到現(xiàn)代演化生物群的過(guò)渡,對(duì)生物界的演化產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。
近10年來(lái),馮卓帶領(lǐng)的植物古生態(tài)團(tuán)隊(duì)圍繞“二疊紀(jì)末大滅絕事件與陸生植物演化”這一重大科學(xué)問(wèn)題,開展了大量野外調(diào)查和研究工作。去年,馮卓和團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。
想象這樣一個(gè)畫面:
郁郁蔥蔥的熱帶雨林里,生長(zhǎng)著枝繁葉茂的參天大樹。葉片寬大的大羽羊齒植物攀爬在樹木粗壯的枝干上,樹蕨、蘇鐵等熱帶植物隨處可見。然而,一場(chǎng)突如其來(lái)的生物大滅絕事件席卷地球,曾經(jīng)廣泛分布于古特提斯洋東岸地區(qū)的熱帶雨林系統(tǒng)在極短時(shí)間內(nèi)瓦解。隨著生態(tài)系統(tǒng)的逐漸恢復(fù),原有的熱帶雨林系統(tǒng)被草本石松類植物所代表的“草地”生態(tài)系統(tǒng)完全替代。
由于特殊的古地理格局,滇東與黔西地區(qū)發(fā)育了一系列完整的二疊紀(jì)與三疊紀(jì)過(guò)渡時(shí)期的陸相地層?;诓勺赃@一范圍內(nèi)的20余條地質(zhì)剖面、超過(guò)2萬(wàn)枚植物化石標(biāo)本的系統(tǒng)研究,馮卓的植物古生態(tài)團(tuán)隊(duì)證實(shí)了大羽羊齒植物群在演化后期存在“快速”滅絕事件。
此外,馮卓還發(fā)現(xiàn)大羽羊齒植物群的滅絕時(shí)間比二疊紀(jì)末大滅絕事件發(fā)生時(shí)間略晚?!斑@說(shuō)明了不同緯度植物地理區(qū)系對(duì)二疊紀(jì)末大滅絕事件或存在不同的響應(yīng)程度、響應(yīng)模式和響應(yīng)時(shí)序?!瘪T卓說(shuō)。
這一研究成果發(fā)表在國(guó)際知名綜合地學(xué)期刊《地球科學(xué)評(píng)論》上,受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。
工作以來(lái),馮卓主持承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)等科研和人才項(xiàng)目近20項(xiàng),在具有重要國(guó)際影響力的學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究論文50余篇。因?yàn)樵诠胖参飳W(xué)領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn),2014年,馮卓獲得國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金,成為中國(guó)古植物學(xué)界第一個(gè)獲得該項(xiàng)目的青年科學(xué)家。2018年,他獲得了云南省政府特殊津貼。2019年,他又獲得了云南首屆杰出青年基金。
[ 責(zé)編:李宜蒙]關(guān)鍵詞: 華夏古陸 實(shí)驗(yàn)處理 起源演化 青年科學(xué)家