長久以來，古生物學界與教科書普遍認為琥珀皆源自種子植物（裸子或被子植物），最古老的確切記錄定格在美國約3.2億年前的石炭紀晚期。然而，中國科學院南京地質古生物研究所科研團隊在新疆准噶爾盆地中泥盆統呼吉爾斯特組（距今約3.85億年）的煤層中，發現了迄今已知最古老的琥珀化石。這一成果將琥珀的首發記錄大幅推前了6500萬年，証實早在種子植物起源與輻射之前，某些中泥盆世原始的維管植物可能已經具備合成復雜萜類樹脂的能力。

這個打破常識的發現是如何在一塊塊毫不起眼的黑色煤塊中被掘出的？面對超微量樣品與數億年熱演化的干擾，團隊如何破解身份密碼？在沒有節肢動物大規模啃食的泥盆紀，遠古植物為何要分泌樹脂？圍繞這些問題，記者與中國科學院南京地質古生物研究所研究員王博、博士后羅慈航對話，還原這場打破既有認知的科學探索過程。

微觀手工挑樣淘出最古老琥珀

在傳統的古生物學認知中，琥珀往往被想象為裹挾著遠古昆虫、晶瑩剔透的大塊寶石。而在沒有種子植物的泥盆紀地層裡尋找琥珀，過去一直被視為“違背常識”的設想。當10公斤漆黑的煤樣擺在實驗室台面上，面對直徑僅有零點幾毫米、極度稀疏分布的微粒，科研團隊究竟是如何打破思維定式，並完成這場極其枯燥的微觀“淘金”的？

記者：人們都覺得，沒有種子植物的泥盆紀不可能存在琥珀。團隊深入呼吉爾斯特組採煤，究竟是一次有計劃的針對性探索，還是一場“意外的收獲”？

王博：這其實是一場計劃之外的嘗試。我們最初去新疆主要是為了採集古植物的葉片和根莖化石，沒有專門立項去尋找最古老的琥珀。不過，此前文獻曾零星提及古老地層中可能存在類似樹脂體的化合物，但一直缺乏確鑿的化石驗証。抱著試一試的心態，我們進行了這次研究。可以說，尋找它是偶然萌生的想法，但后續的系統攻關則是完全有意識推進的成果。

記者：公眾印象中的琥珀是裹挾昆虫的大塊寶石，而本次發現的琥珀粒徑普遍僅0.1~0.5毫米。面對極其復雜的漆黑煤基質，團隊是如何避免破壞樣品並將其精准提取出來的？

羅慈航：微小琥珀在煤層中的分布極不均勻。如果採用傳統的重液分離或強酸強鹼泡樣法，極易將稀疏分布的微粒破壞或當成雜質漏掉。打破僵局的關鍵是紫外熒光技術。我們利用琥珀在365納米紫外光下會發出強藍色熒光的特性，對煤樣進行快速掃描，鎖定存在藍色熒光的異常區域，大幅縮小了搜索范圍。

王博：鎖定區域后，由於顆粒比米粒還要小得多，任何自動化設備都無能為力，我們只能採用“最笨”的方法：在顯微鏡下用精細探針和鑷子一粒粒手工挑取。這個過程極其考驗耐心，每天工作10個小時往往只能挑出一塊小於1毫米的樣品。整整兩年時間，團隊克服深深的枯燥感，最終挑出了200多塊微小琥珀顆粒，這才為后續的硬核鑒定奠定了樣品基礎。

復雜樹脂合成能力早於種子植物起源

僅憑顯微外觀與微弱的藍色熒光，尚不足以確証琥珀的真實身份，因為經歷了數億年高溫高壓熱演化的煤系地層背景極其復雜。面對極其微量且高度熱成熟的化石樣品，研究團隊不僅需要在分子層面開具無懈可擊的“化學診斷書”，更必須直面化學特征與已知植物演化規律之間的深刻悖論——在沒有鬆柏類植物的泥盆紀，為何能測出鬆柏樹脂的典型化學成分？

記者：煤系地層經歷了數億年高溫高壓的熱演化，有機質背景極其復雜。學術界最初是否懷疑過這些微粒是后世有機物污染？團隊如何搭建不可辯駁的化學証據鏈？

羅慈航：針對距今3.85億年且超微量的化石，單靠顯微形態和藍色熒光確實不足以排除干擾。為了排除地質污染與復雜背景噪聲，我們搭建了“顯微觀察—紅外光譜—有機地球化學”的閉環証據鏈。

首先，使用衰減全反射傅裡葉變換紅外光譜，對樣品進行256次掃描。譜圖清晰呈現出強烈的脂肪族碳氫鍵與羰基等樹脂特征吸收峰。其次，採用三重四極杆氣相色譜—質譜聯用，以高選擇性從背景噪聲中提取關鍵信號，檢測到多種倍半萜和二萜類化合物，其化學組成與針葉植物型樹脂具有可比性﹔同時未檢測到雙卡達烷和三萜類等相關成分，因此可以排除被子植物來源。兩項分析交相呼應，徹底証實了這些微粒就是貨真價實的琥珀。

記者：分析顯示這些琥珀的譜型更接近裸子植物（如鬆柏科），但中泥盆世時種子植物尚未演化出來。這種“化學特征與演化階段的錯位”該如何解釋？

羅慈航：化學特征相似並不等同於親緣關系相近。在中泥盆世，包括裸子植物在內的種子植物均未登場，合成樹脂的“工廠”絕不可能是它們。結合呼吉爾斯特植物群的化石記錄，最合理的候選母體是前裸子植物與樹狀石鬆類。這說明某些早期的原始維管植物可能已經演化或征用了能夠合成復雜萜類物質的生物合成途徑，能夠合成復雜的萜類化合物。這証明植物合成復雜樹脂的生化能力，比種子植物的起源要古老得多。

重新審視早期樹脂產生的生態驅動力

呼吉爾斯特琥珀的確証，不僅大幅刷新了植物合成樹脂的歷史，更倒逼學術界重新審視樹脂演化的深刻生態驅動力。在節肢動物取食壓力尚未大規模顯現的泥盆紀，遠古植物究竟因何而分泌樹脂？而這套融合了微觀挑樣與分子檢測的“標准化技術包”，又將如何改變未來的古生物學研究范式？

記者：傳統理論認為植物分泌樹脂主要是為了抵御昆虫啃咬。這項研究為何顛覆性地提出泥盆紀樹脂是為了“修補傷口”而非“對抗昆虫”？

羅慈航：這源於化石証據在時間線上的深刻“錯位”。化石記錄顯示，節肢動物對根、葉、木材和種子的廣泛利用，以及明確的蛀食証據，主要從石炭紀開始變得常見，泥盆紀此類証據極度罕見，不足以倒逼植物演化出復雜的樹脂防御體系。相反，中晚泥盆世陸地植物體型顯著增大，森林火災頻繁發生，且寄生真菌普遍存在。因此我們推測，樹脂演化初期的核心驅動力，是植物用於應對野火燒傷與物理創傷的“液體創可貼”，以及抵御真菌入侵的生物屏障。

記者：也有學者通過岩石中的分子化石尋找間接証據。相較之下，直接尋找微小琥珀實體對古生物學研究范式具有怎樣的啟示？

王博：岩石中的分子化石屬於間接証據，很多其他植物分泌物在地質作用下也會產生類似分子，說服力相對偏弱。古生物學本質上是基於第一手發現的科學，唯有直接找到化石實體，才能真正打破教科書式的思維定式。這項研究徹底改寫了過去的“尺寸偏見”，証明古老煤層中可能保存著被忽視的微觀記錄。我們建立的標准化技術包，將指導全球學者重新掃描那些過去被忽視的古老地層。

記者：從3.85億年前的最古老琥珀，到3.2億年前的第二古老琥珀，中間存在長達6500萬年的斷層。未來借助新技術，古生物研究還將迎來哪些突破？

王博：在3.85億年前更古老的地層，以及這6500萬年的漫長斷層裡，必然潛藏著更多未被發現的琥珀。未來，隨著同步輻射、原位微區分析以及人工智能譜圖大數據解讀等新技術的深度融合，微觀化石的解讀效率和精度將迎來質的飛躍。但無論技術如何演進，野外敲開岩石、顯微鏡下的求知欲與第一手實物發現，永遠是古生物學推開新大門的靈魂。