地球上迄今發現的最古老的森林化石可追溯到3.9 億年前，位於英格蘭西南部德文郡和薩默塞特海岸高聳的砂岩懸崖中。這些化石由劍橋大學和加的夫大學的研究人員發現並確定，是英國迄今發現的最古老的樹木化石，也是地球上已知最古老的化石森林。這片化石森林比先前在紐約州發現的記錄保持者早400 萬年左右。

在英格蘭西南部發現的世界上最古老的森林化石可以追溯到3.9 億年前，這為我們了解泥盆紀早期的樹木生命形式及其對地球地形的影響提供了重要線索。這項開創性的研究強調了早期樹木在穩定環境和塑造河流系統演變過程中的重要作用。菖蒲樹森林。圖片來源：Peter Giesen/Chris Berry

這些化石是在布里斯托爾海峽南岸的米內黑德（Minehead）附近發現的，附近就是現在的布特林度假村（Butlin’s holiday camp）。這些被稱為菖蒲的樹木化石乍看之下很像棕櫚樹，但它們卻是我們今天所熟悉的樹木種類的”原型”。它們的樹幹不是實木的，而是細細的，中間是空心的。它們也沒有葉子，樹枝上覆蓋著數以百計的樹枝狀結構。

倒下的菖蒲原木化石。資料來源：Neil Davies

這些樹也比它們的後代矮得多：最大的樹高在兩米到四米之間。隨著樹木的生長，它們會脫落樹枝，掉落大量的植被垃圾，這些垃圾為森林地面上的無脊椎動物提供了食物。

地質意義

科學家以前曾認為英國海岸的這一地段並不包含重要的植物化石，但這一特殊化石的發現，除了其年代之外，還顯示了數億年前早期的樹木是如何幫助塑造地形、穩定河岸和海岸線的。這項研究成果發表在《地質學會期刊》。

這片森林可以追溯到距今4.19 億年到3.58 億年前的泥盆紀，當時生命開始了向陸地的第一次大規模擴張：在泥盆紀末期，出現了第一批結籽植物，最早的陸地動物（主要是節肢動物）也已發展成熟。

倒下的樹幹細節。資料來源：Chris Berry

該研究的第一作者、劍橋大學地球科學系尼爾-戴維斯教授說：「泥盆紀從根本上改變了地球上的生命。它也改變了水和陸地的相互作用方式，因為樹木和其他植物透過根系幫助穩定沉積物，但人們對最早的森林知之甚少。”

生態見解和研究方法

研究人員發現的化石森林位於德文郡北部和薩默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩層中。在泥盆紀時期，這一地區並不與英格蘭其他地區相連，而是位於更南的地方，與德國和比利時的部分地區相連，在德國和比利時也發現了類似的泥盆紀化石。

卡迪夫地球與環境科學學院的合著者克里斯托弗-貝裡（Christopher Berry）博士說：”當我第一次看到這些樹幹的照片時，我立刻就知道它們是什麼了，這是基於我30 年來在全球範圍內對這類樹木的研究。在離家如此之近的地方看到它們真是令人驚嘆。但最具啟發性的見解來自於第一次看到這些樹在它們生長的位置上。這是我們第一次有機會直接觀察這種最早類型森林的生態學，解讀鈣華樹的生長環境，並評估它們對沉積系統的影響”。

德文郡北部和薩默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩層，這些化石就是在這裡發現的。資料來源：尼爾-戴維斯

實地考察是沿著英格蘭海拔最高的懸崖進行的，其中一些懸崖只能乘船到達，考察結果表明，這種砂岩地層實際上富含泥盆紀時期的植物化石材料。研究人員在砂岩中發現了保存下來的植物化石和植物碎屑、樹原木化石、樹根痕跡以及沉積結構。在泥盆紀時期，該地點是一個半乾旱的平原，從西北方的山脈流出的小河道縱橫交錯。

戴維斯說：「這是一片非常奇怪的森林–與你今天看到的任何森林都不一樣。這裡沒有任何灌木叢，草也還沒有出現，但是這些密密麻麻的樹木掉落了很多樹枝，這對景觀產生了很大的影響。”

這段時期標誌著密集的植物首次能夠在陸地上生長，鈣華樹脫落的大量碎屑在沉積層中堆積起來。這些沉積物影響了河流在地形上的流向，這是河流的流向第一次受到這種影響。

這些化石中包含的證據保留了地球發展過程中的關鍵階段，即河流開始以一種與以往根本不同的方式運行，成為今天巨大的侵蝕力量。人們有時會認為英國的岩石已經被研究得夠多了，但這表明，重新審視這些岩石可以獲得重要的新發現。

編譯自: ScitechDaily