一个新的研究领域化石叶子中的晶体痕迹

在化石叶子中，在显微镜下通常可以看到令人费解的结构。波恩大学的研究人员现在首次能够证明它们来自草酸钙晶体。一方面，他们的发现有助于鉴定古代植物遗骸。但它也提供了关于形成这种晶体的能力是如何产生的以及它们可能执行什么功能的答案。结果现已发表在《科学报告》杂志上。

化石样本Ro-59.9散落着微小的空洞。其中一些看起来好像曾经在其中沉睡过微小的覆盆子，每个只有百分之二毫米大小。叶子化石来自波恩附近的罗特化石遗址，已有超过2000万年的历史。目前，无法确定它属于哪种植物。

也许这种情况很快就会改变。因为空洞的位置和形状就像一种指纹：它们可以用来识别化石植物遗骸。

“到目前为止，还不知道这些空洞是如何形成的，”波恩大学地球科学研究所的MahdiehMalekhosseini解释说。

“例如，人们认为它们来自藻类或其他植物的花粉，它们在石化过程中以某种方式进入叶子。但在分析了数百个这样的结构后，我们可以排除这种可能性。相反，我们能够证明草酸钙水晶是造成凹陷的原因。”

用于更好光合作用的微透镜?

草酸钙是由许多活​​的植物形成的。它被认为是最常见的生物矿物之一。它履行的功能尚未最终明确。然而，人们怀疑这些晶体用作钙储存。此外，由于它们在叶片中形成，但在生长过程中经常穿透叶片表面，因此它们可能会驱除害虫。

“许多昆虫厌恶草酸钙——它们不喜欢在上面行走，”负责这项研究的JesRust教授解释说。“一些植物似乎也将晶体用作微透镜，以更有效地利用阳光进行光合作用。”

晶体对酸非常敏感。因此，它们会在石化过程中溶解，无法再在数百万年前的发现中被发现。然而，印记经常留在它们曾经坐过的地方(在生物学中，有人说“druses”)。有时有机物质或其他矿物质也会积聚在这些凹陷中，然后就像化石叶子中的小珠子一样。

“我们研究了坑的微观结构及其在化石叶子上的分布，我们知道其物种归属，”Malekhosseini解释说。“此外，我们观察了现代植物叶子中的草酸钙晶体。我们在密切相关的物种中发现了明显的相似之处。例如，银杏叶化石中的晶体印记与当今的草酸钙沉积物非常相似银杏的分布和结构。”

对进化的重要见解

从冷杉或松树等裸种植物的化石中已经知道，它们有时会显示出草酸钙晶体的印记。然而，这对于被子植物并不为人所知——被子植物是大多数花卉和落叶乔木。“这是一个全新的研究领域，”JesRust解释道。“除其他外，我们现在想研究形成草酸钙晶体的能力是如何在进化过程中发展起来的。”

在此过程中，研究人员希望关注环境条件迅速变化的时期——例如温度或紫外线辐射的强度。“如果玻璃疣的分布在这样的切口后也发生了变化，那么我们就可以得出关于晶体生物学功能的结论，”Rust说。