4 孢粉：来自远古的芳香

研究那些消失在遥远过去的植物，化石是最直接和有效的手段，其中对微体化石的研究在近年来备受瞩目。除了本身就十分微小的原始藻类以外，植物还产生一类特殊的微体化石——孢粉化石。孢粉是指蕨类植物的孢子和种子植物的花粉。人们对孢粉的分析起源于19世纪末，北欧的科学家们在地表以下的泥炭层中无意间发现了孢粉，他们将这些孢粉化石小心地从沉积物中洗出。和生活在当地的现代植物相比，这些一万年前的孢粉所代表的植被明显地适合更寒冷的环境，这说明当地曾有过非常寒冷的气候。这件事令科学家们很受震撼，并且意识到从古到今气候的不断变化。英国加德夫大学的海德和威廉斯于1945年最先创用了孢粉学一词。如今，通过碳-14技术确定地层中孢粉化石的年龄，摹画当时的植被并推断当时的气候环境，是孢粉学中常用的手段。

在我们眼中纤如微尘的花粉，在显微镜下却有极其复杂且有规律的纹样。不同种类的植物孢粉具有不同的形状、大小、轮廓、对称性、萌发孔（沟）的位置和形状、表面纹饰和疣突。对这些构造的研究可以判断这些花粉来自什么植物。图中这个“刺球”就是电子显微镜下的木槿属植物的花粉颗粒。而莲香报春花（Primula veris）的花粉则像极了一颗橄榄球。锦葵的花粉个子较大，并且是非常标准的球形。

除了常见的黄色以外，花粉还能显出橙色、紫色、绿色、蓝色以及热烈的红色等等，它们虽然看起来一个个都微不足道，但聚在一起能给花朵带来别样的亮色。

在我们眼中纤如微尘的花粉，在显微镜下却有着极其复杂且规律的纹样。不同种类的植物花粉具有不同的形状、大小、轮廓、对称性、萌发孔（沟）的位置和形状、表面纹饰和疣突。雏菊的花粉浑身长满小刺，苦瓜的花粉上布满了网纹，苏铁和银杏的花粉是特殊的船形，杜鹃的花粉则四粒聚合在一起。因此，对孢粉的这些构造进行研究可以判断它们来自什么植物。虫媒花花粉外壁的那些突起和刺状物，使它们更容易附着在昆虫身上，并且多粒花粉粘在一块传粉效率更高。而所有风媒花的花粉都很轻，因此能够传播很远。有些松科植物的花粉在两侧有两个特殊的气囊结构，显然这对它们在空气中的漂浮传播起着重要作用，据说北欧的松树花粉可飞越600多公里的大西洋到达格陵兰岛。水稻和玉米的花粉呈球形，表面非常光滑，便于被风携带传播。

花朵长得精致，微小的花粉看上去弱不禁风，为什么花粉容易保存下来呢？这是因为孢子和花粉的壁部是由孢粉素组成的，这种物质化学性质极为稳定，加热到300℃都不会溶解，放入强酸强碱中加热处理仍能看到壁部的构造特点，因此孢粉能够经受住地质变迁的各种考验，形成大量化石并保持外壁形态不变。

因为数量巨大，可以进行统计分析，根据不同种类孢粉数量的比例就可以重构重大地质时期的植被类型，推测当时的气候环境，并进而研究在长达数百万年的时间中地球上的气候是如何逐渐演变的。