三叠纪末的大灭绝发生在大约2亿零1百万年前，与潘吉亚的裂解相伴随的大规模火山喷发有关。这些喷发向大气释放了大量二氧化碳，导致全球温度估计上升了5到10摄氏度。随着地球升温，以树木为主的森林崩溃，蕨类植物迅速填补了受损的土地，扩展到如今的西北欧的大部分地区，创造出广阔的类似草原的环境。来自乌特勒支大学的地质学家领导的国际研究团队的新研究表明，这些蕨类覆盖的地区极易发生火灾。蕨类植物本身可能提供了大量的燃料，助长了火焰的蔓延。这些发现于2026年7月21日发表在《自然地球科学》上。 重建古代野火 为了研究这个遥远时期的野火活动，研究人员研究了来自4个钻孔的保存非常完好的沉积物。其中之一是最近收集的来自英国的640米深的钻探核心。研究团队通过测量化石木炭和野火烟雾中产生的有机化合物（称为多环芳烃，PAHs）来重建古代火灾活动。当这些结果与化石花粉和孢子的记录结合时，显示出在灭绝的主要阶段期间野火活动急剧增加。这一火热的时段也与蕨类植物的戏剧性扩展相吻合。然而，这两种传统的指标都存在局限性。大型木炭块可能会破裂成许多小碎片，使得火灾的量看起来比实际更大。PAHs也可能远离产生它们的火灾传播，有些分子可能在地质记录中无法幸存。由于这些问题，研究人员开发了另一种方法来追踪远古时代的火灾。 “这项研究的新颖之处在于对有机微化石颜色变化的分析，”乌特勒支大学的高级作者巴斯·范德·绍特布鲁格博士解释道。“我们使用了一种简单且非常低成本的技术，量化化石花粉和孢子的‘黑暗’程度，一种称为花粉暗度指数的指标。” 化石颜色中的奇怪模式 有机微化石通常在埋藏后颜色变暗，因为上升的压力和温度逐渐改变材料。下沉得更深的沉积物会暴露在更多热量下，导致其内部的有机物质被逐渐烹煮。在大多数情况下，深度越大，化石越暗。“但是在这里，我们发现了一个非常不同的模式，”范德·绍特布鲁格说。核心中的最古老和最深的花粉和孢子保持了浅色。然而，灭绝期的化石逐渐变得更暗，最终达到极深的棕色。一旦灭绝期结束，这些化石又恢复为微黄色。“我们对这个现象感到相当困惑，因为它出现在所有4个核心中，恰好在同一时间，所以这并不能与沉积物的埋藏有关，因为这四个盆地经历了非常不同的地质历史，”范德·绍特布鲁格解释道。 古代火灾“黑暗区” 花粉暗度指数利用RGB光谱来测量颜色。与光学显微镜连接的相机记录化石，颜色信息被转换为平均灰度值。这使科学家能够比较同一核心内不同层的样本，以及来自不同地点的核心样本。研究人员完成了对生存于灭绝之前、期间和之后的植物的花粉和孢子的15000次测量。他们还比较了树木花粉和蕨类孢子，以确定黑暗现象是否可能是由植物群体之间的生物差异导致的。“所有植物群体都显示出相同的效应，这强烈表明这是外部力量造成的。”当研究团队将化石颜色变化与木炭和PAH水平进行比较时，模式变得清晰。非凡的“黑暗区”似乎记录了在蕨类植物激增期间长时间的严重野火活动。“黑暗程度恰好与蕨类植物激增、主要灭绝阶段和木炭与PAHs丰度的提升重叠。” 蕨类植物在加热的世界中传播 在主要灭绝阶段期间蕨类植物的快速崛起可能是由几个相连的因素驱动的，包括森林砍伐、土壤侵蚀、剧烈的温室效应升温和重复发生的野火。范德·绍特布鲁格说：“蕨类植物是真正卓越的植物，在地球历史上经历了许多危机，一些物种能够适应一些极端环境。它们可以被认为是真正的灾难物种。”某些蕨类植物可以在受损的土地上迅速传播，尤其是在其他植被被摧毁的地方。火灾可以加速这一过程。尽管蕨类植物的可见部分会燃烧，但这些植物可以迅速再生。