研究得出结论恐龙灭绝后幸存的植物从空气中吸收氮气

苏铁类植物曾经是食草恐龙最喜爱的食物，在2.52亿年前的中生代时期，一种叫做苏铁类的古老植物通过在森林林下大量生长，帮助维持了这些植物和其他史前动物的生存。如今，只有少数几种棕榈类植物在热带和亚热带栖息地生存。

就像它们笨重的食草动物一样，大多数苏铁植物已经灭绝。它们从中生代晚期开始从原来的栖息地消失，一直持续到新生代早期，其间不时出现标志着6600万年前K-Pg边界的灾难性小行星撞击和火山活动。然而，与恐龙不同的是，不知何故，有少数苏铁类群幸存至今。

11月16日发表在《自然生态与进化》杂志上的一项研究“氮同位素揭示了N2的独立起源-修复现存苏铁谱系中的共生”得出的结论是，苏铁物种的幸存依赖于其根部的共生细菌，这些细菌提供了他们用氮来生长。就像现代豆科植物和其他利用固氮的植物一样，这些苏铁植物用根部的细菌交换糖分，以换取从大气中获取的氮。

主要作者迈克尔·基普最初感兴趣的是，固氮植物的组织可以提供它们生长的大气成分的记录。他将地球化学与化石记录结合起来，试图了解地球的气候历史。

基普已经知道现代苏铁植物是固氮植物，他在攻读博士学位期间开始分析一些非常古老的植物化石。在华盛顿大学工作，看看他是否能以不同的方式观察古代大气。大多数古老的苏铁植物都表明它们不是固氮植物，但这些植物也被证明是灭绝的谱系。

基普说：“我们意识到，这不是一个关于大气的故事，而是一个关于这些植物随时间变化的生态的故事。”他先是在华盛顿大学，然后在威斯康辛大学担任博士后研究员，花了近十年的时间研究这一发现。加州理工学院。

基普今年将加入杜克大学，担任尼古拉斯环境学院地球与气候科学助理教授，继续利用化石记录来了解地球的气候历史，以便我们了解其可能的未来。

使用与已灭绝的苏铁属同一地层的脉叶化石来比较氮同位素。图片来源：MichaelKipp——杜克大学

基普说，我们对古代大气的了解大部分来自对古代海洋生物和沉积物的化学研究。将其中一些方法应用于陆地植物是一个新问题。

“在进入该项目时，还没有公布植物叶子化石的氮同位素数据，”基普说。他花了一段时间对方法进行微调，并获取了珍贵的植物化石样本，博物馆馆长不愿意看到这些化石被蒸发以获取数据。

“在少数幸存的(苏铁)谱系的化石样本中，而且它们的年龄并不那么古老——20、3000万年——我们看到了与今天看到的相同的氮特征，”基普说。这意味着它们的氮来自共生细菌。但在较古老且已灭绝的苏铁化石中，不存在这种氮特征。

不太清楚的是固氮作用如何帮助幸存的苏铁植物。它可能帮助它们经受住了气候的急剧变化，也可能让它们能够更好地与灭绝后蓬勃发展的生长速度更快的被子植物竞争，“或者两者兼而有之。”

“这是一项新技术，我们可以用它做更多事情，”基普说。