化石遗址位于阿克塞尔·海伯格岛的玛格丽特公主山脉。来源：/James Basinger
（神秘的地球）据佛罗里达自然历史博物馆：在一项新的研究中，科学家描述了北极圈上方一个岛屿上三种新的但早已灭绝的核桃物种。这些化石是在比任何已知的活的或已灭绝的核桃物种都更北的地方发现的，代表了该类群已知的一些最古老的记录。这项研究发表在《国际植物科学杂志》上。
今天，加拿大的阿克塞尔·海伯格岛是一片冰冻的沙漠，几乎没有任何生命。但在4500万年前，它支撑着北冰洋沿岸郁郁葱葱的雨林。从那时起，森林首先被沉积物层掩埋，然后积冰，使其及时结冰。
研究合著者、萨斯喀彻温大学地质科学荣誉退休教授詹姆斯·贝辛格说：“当你走进现场时，你首先注意到的是这些直径一米或更大的大树桩，它们仍然扎根在它们生长的土壤中。这完全不合适。最近的活树在3000公里外。”。
树桩非常显眼，从空中就能看到。1985年，加拿大地质调查局的工作人员在直升机上对该地区进行调查时发现了阿克塞尔·海伯格化石森林。一年后，古植物学家回到该遗址，发现了他们以前从未见过的化石。
该研究的主要作者、佛罗里达自然历史博物馆古植物学馆长史蒂文·曼彻斯特说：“周围没有那么多地方可以看到保存得那么好的化石。”。
在大多数情况下，石化的特征是随着时间的推移，有机物被矿物质取代。在其他情况下，有机物被加热并压缩成煤，或在森林大火中燃烧并作为木炭保存。但阿克塞尔·海伯格化石的情况并非如此。木材、树叶、球果、坚果和水果似乎没有变化。这种独特的保存形式被称为木乃伊化，它只在一系列非常特殊和罕见的情况下发生。
贝辛格说：“物质可以被细菌和真菌分解，它们可以在河床中隆隆作响并被破坏；在物质变成化石之前，有很多方法会使其流失。”。但阿克塞尔·海伯格的古老森林迅速被淹没在沼泽和湖泊沉积物之下。随着全球气候的降温，这些过程减缓了。
贝辛格是最早研究森林的研究者之一。北极贫瘠的地表和强风使采集标本变得异常容易。他说：“你可以在地表上看到一些化石，然后尽可能地挑选。但明年你会回去，那时有一点侵蚀，地表上还会有一些化石。多年后，你实际上可以收集到大量化石。”。
核桃已经被土壤侵蚀掉了，长在地表上。贝辛格说：“在一种情况下，核桃集中在一个地方，可能是动物在那里缓存的。”。一些坚果化石也有被啃过的洞，这表明它们是当地动物的食物来源。
在十五年的时间里，贝辛格和他的同事们取回了一千多块坚果和种子化石，并带着它们返回萨斯喀彻温省进行研究。
在北极圈上空发现了三种新的核桃，这是北极和南极被森林覆盖时的遗迹。资料来源：佛罗里达博物馆，Jeff Gage
想象一个全球变暖的星球
如果你回顾4500万年前的始新世中期，地球的两极将面目全非。当时，南极洲和北极圈温暖，森林覆盖，与我们今天所联想到的冰冻沙漠形成鲜明对比。
由于纬度高，极地地区的生长季节相对较短，但它们用异常漫长的夏季来弥补这一点，可以接受长达20小时的阳光。相反，冬天的特点是几乎完全黑暗，但温度很少达到冰点。
古生物学和地质记录表明，当时地球大气层中有更多的二氧化碳，这导致了比现在高得多的温度。这种全球温室反过来又产生了温暖的海洋环流，使北冰洋没有冰。
贝辛格说：“遥远的北方支持红木风格的森林。”。这里有柏树沼泽和高地森林，雕像般的树木长到40米高。树冠上有几十棵树，如红木、雪松、山核桃、松树、云杉、铁杉、落叶松、桦树、银杏，当然还有核桃。
我们可以从Axel Heiberg核桃中学到什么
作为核桃家族进化史的专家，曼彻斯特帮助完成了这个长达数十年的项目。他对岛上的核桃进行了CT扫描，并描述了三种以前未知的物种。
曼彻斯特说：“CT扫描使我们能够显示这些坚果的内部结构细节，而这些坚果曾经很难获得。”。在CT扫描仪出现之前，研究化石的传统方法包括乏味地从不同方向解剖和切片标本，并在这个过程中破坏它们。
在扫描了几块保存最完整的化石后，曼彻斯特将其与现代和灭绝的核桃物种的核桃进行了比较。像iDigBio这样的国家储存库，使研究人员能够轻松地找到存放在美国任何地方的博物馆标本。这些化石与已经发现的任何化石都不匹配，因此被发现代表了胡桃属的三个新物种。
仅根据现存物种的基因数据，研究人员曾认为核桃家族起源于亚洲某个地方。然而，最近的化石数据表明，它们最初出现在北美或欧洲温暖潮湿的环境中。随着家族的多样化，一些物种适应了较冷的条件，这使它们能够将活动范围扩展到更高的纬度地区。
这项研究的化石更清楚地说明了核桃是如何在气候剧烈变化的时期进化的，以及我们的现代物种来自哪里。
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