4亿年前的植物造出“外星水”

由新墨西哥大学地球与行星科学教授扎卡里·夏普领导的团队，其研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。这项题为《木贼中极端的三重氧同位素分馏》的研究，聚焦于木贼——一种有着超过4亿年地球生存史的空心茎植物。研究人员发现，当水分在这些植物体内传输时，会经历强烈的自然过滤，使其氧同位素特征变得与陨石或其他地外物质中的特征相似。

夏普形容这种植物：“它就像一个一米高的圆柱体，上面有一百万个等距分布的小孔，简直是工程奇迹，在实验室里都造不出来。”

这种不寻常的同位素行为揭示了一种新的气候研究工具。该团队的成果有助于厘清长期以来沙漠植物氧同位素测量中的谜题，并为重建干旱地区的气候引入了一种有价值的方法。氧同位素起到示踪剂的作用，能帮助科学家了解水源、植物蒸腾作用和大气湿度。较重的同位素较为稀少，这使得预测它们在真实环境条件下的比例变化颇具挑战。

为研究这一过程，夏普团队在新墨西哥州的格兰德河沿岸采集了平滑木贼（Equisetum laevigatum）样本。他们追踪了氧同位素值从植物下部到上部的变化，发现上部样本产生的极端读数此前似乎超出了任何已知的地球范围。

今年7月，夏普在布拉格举行的戈德施密特地球化学会议上展示了这项研究。他在会议上称：“如果我拿到这个样本，我会说它来自陨石，但事实上，这些值确实低到了这种惊人的程度。”新收集的数据让研究人员得以更新模型，解释了其他沙漠物种中发现的异常同位素结果。夏普认为，这些改进后的模型还能帮助科学家更好地理解古代气候行为。

曾经能长到30米高的木贼化石中，含有名为植硅体的微小二氧化硅颗粒。这些结构可能会保留数百万年的同位素特征。夏普表示，植硅体就像“古湿度计”，可用于测量古代湿度。“我们现在可以开始重建恐龙漫步地球时期及更早环境的湿度和气候条件了。”

这项研究扩大了新墨西哥大学在地球科学领域的贡献，并凸显了木贼——地球上最古老的幸存植物之一，作为意想不到但强大的地球气候历史记录者的重要性。