三疊紀大滅絕發生在大約2.01億年前，與盤古大陸分裂時的大規模火山爆發有關。這些火山爆發會向大氣中釋放大量二氧化碳。結果，全球氣溫將上升約攝氏5至10度。
當世界變暖時，樹木覆蓋的森林倒塌了。弗恩迅速朝受損的地形移動。它遍布當今西北歐的大部分地區。並創造一個類似大草原的廣闊環境。由烏得勒支大學地質學家領導的國際團隊的新研究表明，這些蕨類植物覆蓋的地區面臨著很高的燃燒風險。蕨類植物本身可以成為滅火的重要燃料來源。
研究結果發表於 自然地質學 2026 年 7 月 21 日
恢復古代森林火災
為了調查這段遙遠時期的野火事件，研究人員研究了四個鑽孔岩中保存完好的沉積物，其中包括最近從英國回收的一個 640 公尺長的岩芯。
該團隊透過測量野火煙霧產生的化石木炭和有機化合物來模擬古代火災事件。也稱為多環芳烴（PAH）。
當這些結果與化石花粉和孢子記錄相結合時，發現野火在滅絕的主要階段迅速增加。這個炎熱時期也恰逢蕨類植物的急劇擴張。
然而，這兩種傳統指標都有其限制。大塊煤可能會分解成許多小塊，使火看起來比實際更大。多環芳烴也可以傳播到遠離火災發生地的地方。有些分子可能無法在地質記錄中存活下來。由於這些問題，因此研究人員開發了另一種深度追蹤火災的方法。
「這項研究的新穎之處在於對有機微化石顏色變化的分析，」該論文的資深作者、烏得勒支大學的 Bas van de Schootbrugge 博士解釋道。 “我們使用了一種簡單且成本非常低的技術來量化花粉和孢子化石的‘黑暗度’。這被稱為孢粉黑暗指數。”
化石塗料中的奇怪圖案
有機微化石在埋藏後往往會變暗。隨著壓力和溫度逐漸增加，物質會發生變化，沉入地下深處的沉積物會受到更多的熱量。結果，裡面的有機物變得更加成熟。在大多數情況下，深度越大意味著化石顏色越深。
「但在這裡我們發現了一種非常不同的模式，」范德斯庫特布魯格說。
核心中最古老、最深的花粉和孢子仍然帶有淡淡的顏色。但滅絕時期的化石顏色正變得越來越深。最後它變成了深棕色。當滅絕時代結束時，化石又恢復了淺黃色。
「我們對這種現象感到非常困惑，因為它同時發生在所有四個軸上。因此，它不太可能與沉積物埋藏有關。這是因為這四個盆地的地質歷史非常不同，」Van de Shootbrugge 解釋道。
古董燈“暗區”
Palynomorph 暗度指數使用 RGB 光譜測量顏色。連接到光學顯微鏡的相機記錄了化石。將顏色資訊轉換為平均灰階值。這使得科學家能夠比較不同層的樣本。在同一中心軸內 包括從不同位置的岩心採集的樣本。
研究人員在滅絕之前、期間和之後對活植物的花粉和孢子進行了 15,000 次測量。他們還將樹木花粉與蕨類植物孢子進行了比較，以確定變暗是否可能是由於植物群體之間的生物學差異造成的。
“所有植物群都顯示出相同的結果。這清楚地表明這是外力的結果。”
當研究小組將化石顏色變化與木炭和多環芳烴水平進行比較時，一個模式變得清晰起來。這些不尋常的「暗區」似乎記錄了蕨類植物生長期間長時間的強烈野火活動。
“黑暗與蕨類植物的刺重疊。主要滅絕期和木炭和多環芳烴含量增加。”
蕨類植物遍布整個炎熱的世界。
初次滅絕期間蕨類植物的迅速增加可能是由多種相互關聯的力量所驅動的。包括森林砍伐、水土流失、嚴重的溫室效應和反覆的野火
Van de Shootbrugge：“蕨類植物是真正令人驚嘆的植物，它們能夠承受許多危機。在世界歷史上有很多，而且有些物種可以適應最惡劣的環境。它們可以被認為是真正的災難物種。”
有些蕨類植物可以迅速蔓延到整個受損區域。在其他類型植被遭到破壞的地區尤其如此。火可以加速這個過程。即使蕨類植物的可見部分被燒毀，植物仍能迅速從其地下根系中長出新的生長物。這使得他們能夠比許多競爭工廠更快地返回並佔領更多領土。
這種能力可能有助於解釋為什麼蕨類植物如此長壽。研究人員估計這段期間至少持續了 4 萬年，甚至可能長達 30 萬年。
蕨類植物成為反覆火災的燃料。
「當蕨類植物乾燥時，厚厚的墊子就成為引發大規模森林火災的理想燃料，」范德斯庫特布魯格解釋。
這種快速傳播的先驅者和除草蕨類植物創造了廣闊的草原蕨類植物。有些物種可以充當防火梯。幫助火焰在地形上移動，同時，它們排擠並摧毀其他植物生命。
“弗恩做出回應，放出燃料，煽風點火。一次又一次引發大森林火災，一個真正邪惡的世界。”
結果可能是破壞性的回饋循環。全球暖化和森林消失使蕨類植物得以生長。然後蕨類植物為新的火災提供大量的乾燃料。之後，它們又迅速發芽、蔓延。
范德斯庫特布魯格總結道：“我們可以從中吸取的教訓是，氣候變遷、森林砍伐和機會主義物種的蔓延相結合，可以為完美風暴提供所有要素。”
