บรรพพฤกษศาสตร์

บรรพพฤกษศาสตร์ เป็นพฤกษศาสตร์และบรรพชีวินวิทยาแขนงหนึ่งที่มุ่งเน้นการกู้และระบุซากพืชจากชั้นหิน บรรพพฤกษศาสตร์ศึกษาฟอสซิลพืชบก รวมถึงโฟโตออโตทรอพทะเลในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ เช่น สาหร่ายและเคลป์ สาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับบรรพพฤกษศาสตร์ ได้แก่ เรณูวิทยา ซึ่งศึกษาสปอร์และละอองเรณูทั้งจากชนิดที่ยังหลงเหลือและจากฟอสซิล

บรรพพฤกษศาสตร์มีส่วนสำคัญในการจำลองระบบนิเวศและภูมิอากาศสมัยดึกดำบรรพ์ รวมถึงความเข้าใจในวิวัฒนาการของพืช ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้การหาอายุเปรียบเทียบหินพืช (phytoliths) อันเป็นโครงสร้างแข็งเกิดจากซิลิกาในซากพืชโบราณของบรรพพฤกษศาสตร์ยังมีส่วนในการเสริมสร้างองค์ความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และพืชในอดีตเรียกว่า บรรพพฤกษศาสตร์พื้นบ้าน (paleoethnobotany)

การศึกษาบรรพพฤกษศาสตร์ปรากฏชัดช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 19 จากงานของแอ็นสท์ ฟรีดริช ฟ็อน ชโลไธม์ นักบรรพชีวินวิทยาชาวเยอรมัน, คัสพาร์ มาเรีย ฟ็อน สเติร์นแบร์ก นักวิชาการชาวเช็ก และอาดอลฟ์-เตออดอร์ บรงญาร์ นักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศส คำว่าบรรพพฤกษศาสตร์ตรงกับคำในภาษาอังกฤษคือ paleobotany ซึ่งมีรากศัพท์มาจากภาษากรีกโบราณสองคำคือ παλαιός (palaiós, เก่าแก่) และ βοτάνη (botánē, “พืช”)

ภาพรวมของฟอสซิลพืช 
ซากพืชมีท่อลำเลียงแท้ถูกพบครั้งแรกในฟอสซิลยุคไซลูเรียนในมหายุคพาลีโอโซอิก ขณะที่บางส่วนพบเป็นสปอร์หรือผิวเคลือบคิวทินกระจัดกระจายอยู่ในชั้นหินยุคออร์โดวิเชียน และเชื่อว่ามาจากพืชกลุ่มลิเวอร์เวิร์ตและมอสส์

ฟอสซิลขนาดใหญ่ของพืชพบมากในยุคดีโวเนียนตอนปลาย เช่น ลำต้น ใบของเฟิร์นและราก เชื่อกันว่าไม้ต้นยุคแรกสุดคือ Archaeopteris จากปลายยุคดีโวเนียนที่มีลำต้นคล้ายสนและใบคล้ายเฟิร์นที่เรียงตัวเป็นเกลียวบนกิ่งก้าน จนกระทั่งในค.ศ. 2007 มีการค้นพบฟอสซิลของ Wattieza จากยุคดีโวเนียนตอนกลาง ซึ่งปัจจุบันเชื่อว่าเป็นไม้ต้นยุคแรกสุด

พืชดอกพัฒนาในช่วงมหายุคมีโซโซอิก เรณูและใบของพืชดอกปรากฏครั้งแรกในยุคครีเทเชียสตอนต้น ประมาณ 130 ล้านปีที่แล้ว

การคงสภาพฟอสซิลพืช 
ฟอสซิลพืชถูกคงสภาพในหลายวิธี แต่ละวิธีจะบ่งบอกถึงข้อมูลพืชต้นทางต่างกัน โดยประเภทของการคงสภาพฟอสซิลพืช ได้แก่
 แบบกดทับ (adpressions) เป็นประเภทที่พบได้ทั่วไป ฟอสซิลประเภทนี้จะให้รายละเอียดทางสัณฐานวิทยาที่ดี โดยเฉพาะส่วนของพืชที่มีด้านบน-ด้านล่างต่างกัน เช่น ใบ หากผิวเคลือบคิวทินถูกรักษาไว้จะทราบถึงรายละเอียดของอีพิเดอร์มิสของพืช
 แบบกลายเป็นหิน (petrifactions) จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับกายวิภาคของเซลล์เนื้อเยื่อพืชที่ละเอียด แบบกลายเป็นหินให้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาเช่นกัน แต่ต้องใช้การตัดเรียงลำดับ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยากและใช้เวลานาน
 แบบพิมพ์หล่อ (moulds and casts) ฟอสซิลประเภทนี้มักคงสภาพส่วนที่แข็งของพืช เช่น ลำต้น เมล็ด มักให้ข้อมูลแบบสามมิติ ในกรณีที่เป็นซากลำต้นจะให้รายละเอียดความหนาแน่นของพืชต้นทาง อย่างไรก็ตามฟอสซิลประเภทนี้มักไม่คงรายละเอียดทางสัณฐานวิทยาหรือกายวิภาคของเซลล์
 แบบกลายเป็นแร่เกิดกับที่ (authigenic mineralisations) ฟอสซิลประเภทนี้มักให้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาแบบสามมิติที่ละเอียดมาก และมีความสำคัญต่อการศึกษาโครงสร้างสืบพันธุ์ซึ่งในแบบกดทับจะพบผิดรูป อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีลักษณะเป็นก้อนแร่ จะไม่ค่อยพบเป็นชิ้นขนาดใหญ่
 แบบฟิวเซน (fusain) ฟอสซิลประเภทนี้มีลักษณะเป็นถ่านจากการถูกไฟเผา ซึ่งจะให้รายละเอียดทางสัณฐานวิทยาที่ดี ฟอสซิลของดอกไม้ยุคแรก ๆ พบเป็นแบบฟิวเซน

อ้างอิง 

บรรพชีวินวิทยา
พฤกษศาสตร์