逼近真实的远古气候
为什么是水杉
在杨洪和冷琴两人的科研生涯中，水杉一直是个重要的研究对象。杨洪评价说：“水杉化石是最佳的气候指针之一。”
实际上，水杉的发现过程本身就颇具传奇色彩。
1941年，日本京都大学的三木茂根据发现于日本南部的一些植物化石标本建立了一个新属Metasequoia。当时植物学家们相信，Metasequoia和大多数的化石植物一样业已灭绝。1943年，国民政府农林部中央林业实验所技正王战在原四川省万县谋道镇（今划归湖北省利川市）采集到第一份现生水杉标本；自1945年开始，这一现生物种引起了郑万钧等学者的重视，并开展了调查研究。1948年5月，中国植物学先驱胡先骕与郑万钧联名发表了著名的《水杉新科及生存之水杉新种》一文，推翻了“水杉早已灭绝”的定论，一时轰动世界植物学界。
活水杉的发现，在美国掀起了一股水杉狂热，“这一发现的意义不亚于在地球的某一角落发现了活着的恐龙。”冷琴说。自水杉发现伊始，胡先骕及其同事和学生就将其推广到全球各地引种。这也激发了更多的科学家投入到水杉的相关研究中，水杉研究也获得了较多的科研经费的支持，使得科学家对水杉的了解远比其他树种全面。杨洪也认为，“水杉是人类历史上保护得最好的植物物种之一”。
水杉有漫长的繁衍历史，目前最古老的水杉化石发现于俄罗斯东北部大约1亿年前的白垩纪晚期岩层中。而且，远古水杉曾极其广布，这从化石记录中可见一斑：全球有500多个水杉化石的记录点。发现水杉化石的最高纬度是格陵兰岛东北，位于北纬82度；而最南的分布则发现于中国台湾的中新世岩层中，位于北纬25度。
水杉作为气候指针的另一个优势就是它在生物学性状上比较稳定。纵观化石记录档案可以发现，水杉从白垩纪以来在外观形态上似乎存在明显的演化停滞现象。“水杉的外观形态在1亿年中几乎没有多少改变。”冷琴说，“这是一件非常有趣的事情。”这对科学家来讲，最直观的便利就是在以水杉及其化石为研究对象时，不必考虑水杉在不同历史时期的差异这一变量。
冷琴认为，“漫长且连续的化石记录、现生的对照种以及缓慢的演化速率，这些特质让水杉成为最适宜的古气候指针之一。”
这项研究得到了国家自然科学基金的资助。展望今后的研究工作，冷琴希望通过对极区古代水文情况的研究，类似的定量恢复古代水文情况的方法可以运用到更广大的地理范围。“现在，满足严格的同位素分析条件的植物化石材料已经在北极以外的地区获得了。”杨洪微笑着补充说。
贺涛 《科学新闻》
