2300万年前的树叶仍然可以看到被昆虫咬过的纹理、洞和疤痕结构。
科学家在新西兰南部一个古老的湖泊中发现了保存完好的树叶化石，并首次将2300万年前树叶所处的高温气候与大气中的高浓度二氧化碳联系起来。
研究小组列出了一些能够更有效地利用二氧化碳进行光合作用的古老植物，——利用阳光为植物生产食物。这一发现可能为揭示植物的动态变化提供重要线索。目前，大气二氧化碳指数逐年上升，现在已接近古代指数。
目前，植物吸收的二氧化碳量远远超过预期。种植数百万棵树真的能防止气候变化吗？我们能从古代树叶化石中学到什么？
目前，研究小组已经在新西兰一个干涸的湖底钻了100米深，该湖位于一个直径约1.6公里的死火山坑中。在100米钻孔中发现的生物量已经变成化石，包括植物、藻类、甲虫、苍蝇、真菌和其他生物遗骸。这些生物的历史可以追溯到中新世早期的温暖气候，当时全球平均温度比现在高3-7摄氏度，大部分极地冰盖已经消失。
科学家们对这一时期的二氧化碳指数仍有争议，这也是这项研究备受关注的原因之一。令人惊讶的是，这些叶子基本上被制成木乃伊，因此可以获得叶子的原始化学成分，并且在显微镜下可以看到叶子的所有细微特征。这些古老的叶子保存得如此完好，以至于它们可以看到精细的纹理和毛孔。这些小孔使叶子在光合作用过程中吸入空气并释放水分，这可以在显微镜下观察到。
这张照片显示了木乃伊化树叶的一个高度放大的部分。在这些特征中，可以看到单一的表皮细胞和嘴状的气孔，叶子通过气孔吸收二氧化碳并释放水分。
科学家们分析了树叶化石的不同碳化学形式或碳同位素，它们存在于不同沉积层的六棵树的叶子中。这将有助于预测古代大气中的碳含量。研究人员得出结论，当时大气中的二氧化碳含量约为0.045%。先前的结论表明，古代大气中的二氧化碳含量约为0.03%，低于最新的结论。
大气中二氧化碳含量为0.045%，与前工业时代的相应值相似，不足以解释中新世早期的高温。受人类活动和汽车尾气排放的影响，目前大气中二氧化碳含量约为0.0415%。据估计，未来几十年大气二氧化碳含量将达到0.045%左右，与2300万年前新西兰森林大气中的二氧化碳浓度相当。
同时，研究人员还分析了叶片气孔的几何形状和其他结构特征，并将其与现代叶片进行了比较。他们发现古代叶子通过气孔吸收碳的效率非常高，而且这种方法不会蒸发太多的水，这对所有植物来说都是一个关键的挑战。
这使得树木能够在森林边缘的干旱地区生长。研究人员称，树木的这种高效碳吸收现象可能在北半球温带森林地区普遍存在，因为那里有更多的土地。
这些发现今天告诉我们什么？
这个标本上可见的圆形结构是叶子对某些昆虫的捕食或寄生的反应组织。当二氧化碳浓度上升时，许多植物会加快光合作用的速度，因为它们能更有效地去除空气中的碳，并在此过程中节约用水。美国宇航局的卫星数据显示，“全球绿化效应”主要是由近几十年来人类活动释放的二氧化碳水平上升造成的。
据统计，自1980年以来，树木和植物的叶子数量已经增加了地球上植物生长面积的四分之一到一半。这种现象会随着全球二氧化碳指数的上升而持续，但是这份最新的研究报告指出，人们不应该把这种现象视为好消息。
增加树木对二氧化碳的吸收不会抵消人类活动释放到大气中的二氧化碳。同时，由于大多数现代植物是在二氧化碳含量低的温和气候中进化的，一些自然和农业生态系统可能会由于二氧化碳含量的增加、温度和降水的变化而受到严重破坏。
并非所有的植物都受益，在那些能够利用这一优势的植物中，结果可能会因温度、水分或养分的可获得性而有所不同。目前，有证据表明，当一些主要作物的光合作用加快时，对人类营养很重要的碳、锌和其他矿物质将会减少。
每个人都在猜测会发生什么。这是植物面临的另一种压力，但对一些生态系统来说是可怕的。
为什么这些古老的树叶保存完好？
树叶化石沉积区位于新西兰南部城市达尼丁附近的一个农场。在这个古老湖泊的底部，周围的环境已经形成了一个持续数千万年的沉积层。这个古老的湖很深，湖底的氧含量很低，这意味着沉没在那里的古代树叶相对保存完好，尽管有2300万年的历史。包括来自亚热带常绿森林的数不清的叶子，沉积区被黑色有机物覆盖，这些有机物与每年春天开花的藻类形成的富含硅的白色条带交替出现。
这个沉积区的特点是它是在过去15年中发现的。科学家将这一沉积区命名为“富登马尔”，这是南半球唯一的这类沉积区，但它比北半球已知的几个类似沉积区保存得更好。(叶青城)
