中國科學家發現最古老完整花朵化石 繁衍一億年至今形態幾乎不變
中國科學家大年初一(1日)在國際學術期刊《自然—植物》(Nature Plants)發表封面論文,研究結果是首次發現起源於中生代鼠李科植物具原位花粉的完整花朵化石,為東南亞地區早期有花植物演化與板塊運動關係的研究提供重要的化石證據。
據介紹,此次研究發現的琥珀,完好保存一億年前的花朵、果實、葉片、原位花粉等多器官實體化石。
青島科技大學教授王碩表示,研究團隊通過8年時間,對24塊琥珀化石表面細微形態特徵、內部三維結構與系統進化的綜合分析,將琥珀內包藏的化石與其可能的現生植物親緣類群進行一一比對,排除不同植物類群間趨同進化的可能,最終在南非的開普植物區,找到與其形態特徵幾乎一致的現存植物類群。
王碩稱,該類群來自鼠李科Phylica屬,是生長於開普區的瀕危植物。研究表明,該類群可能在南非開普植物區生存繁衍約一億年,從恐龍繁盛的中生代開始一直綻放至今。起源於新生代以前的裸子植物,包括銀杏、水杉被稱為活化石。Phylica經過約一億年的演化,在形態上幾乎沒有發生改變,則是罕見的被子植物活化石。
研究同時發現,該系列琥珀化石發現於緬甸北部,Phylica的現生類群卻分布於特定的非洲南端開普植物區,表明緬甸北部的植物區系與非洲大陸最南端的植物區系存在聯繫,是上億年來板塊運動造成的「滄海桑田」有關。
完好保存在琥珀中的化石植物,在印度板塊與岡瓦納古陸帶(Gondwana)尚未完全分離前即已形成。隨著岡瓦納古陸解體和印度板塊北移,該植物祖先通過印度板塊傳播到緬甸北部,後裔則一直在南非的開普植物區生存繁衍。及後由於環境氣候條件的劇烈改變,該植物其它姐妹群逐漸滅絕,只有後裔在非洲最南端生存繁衍,成為如今南非開普植物區Fynbos(開普植物區特有的硬葉灌木和多漿植被)的重要類群。
另一方面,白堊紀中期被子植物快速輻射演化現象及其原因,一直是生物學家研究的熱點問題。針對此問題,上述研究提出白堊紀中期頻繁發生的火災,可能是被子植物演化的一個重要驅動力的觀點。研究發現,花朵化石表現出對頻繁野火的高度適應性,如細長且緊緊聚縮在一起的葉片、被葉片緊緊裹護著的花朵、表面密實的毛被等。研究團隊還發現有大量疑似被火燒過的植物殘骸在該系列琥珀化石,佐證在白堊紀中期火災頻繁發生。種種跡像表明,被子植物對環境的強適應性可能是其快速輻射演化的一個秘密。