被子植物“变果”化石为花朵演化研究提供新启示

 
 
被子植物“变果”化石为花朵演化研究提供新启示  
 

果实

化石全貌（王鑫供图）

被子植物发源及其早期演化是植物学家恒久以来致力攻陷的植物学困难，《科学》杂志将其列为125个世界级科学困难之一。“办理这个问题也许不难，找化石证据。” 中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫对《中国科学报》记者说。

克日，《汗青生物学》在线颁发了王鑫研究团队与福建农林大学共5位学者相助完成的题为《早白垩世包罗差异器官的新型被子植物为花朵演化提供新的启示》的论文。他们发明白辽宁凌源大王丈子义县组（约1.25亿年前）地层中生产的被子植物化石——凌源变果。

“由于此前报道过的义县组植物中很少看到雷同花被的布局，包裹在凌源变果花蕾周围的雷同花被的布局首次显现出了现代意义上的典范的花中最招人喜欢的部门——花瓣的雏形。”王鑫说，这个发明明然对人们相识花的演化具有重要意义。

凌源变果是早白垩世义县组被子植物家属的最新成员。

我国辽西的义县组地层活着界范畴内闻名天下，很洪流平上是因为其生产的被子植物化石。固然此前义县组的化石植物中曾经报道过雷同双子叶植物的叶片，可是由于单独生存，其母体植物的属性一直悬而未决。“此次发明的化石的叶片直接和其他器官相连，提供了可贵窥视早期被子植物形态的窗口。”王鑫暗示。

凌源变果是一个生存为正负面的大型化石。植物生存的部门约莫17厘米高，12厘米宽。化石生存了植物结尾，包罗茎、叶、花蕾、果实等各个连生器官。凌源变果的叶片特征指示凌源变果不行能是票据叶植物。

据王鑫先容，相较此前报道过的义县组被子植物化石，凌源变果的最大特征是突出一个“变”字。 一“变”表示在叶片形态：在同一块化石中可以看到两种差异的叶片。二“变”表示在分支方法：在同一块化石中，凌源变果既有明明的对生的叶腋分支方法，又有非对生的叶腋分支方法。三“变”表示在果序的形态布局：变果的果序一般都是成对着生，可是这两个相邻的果序具有差异的形态，一个包罗多个果实轮状聚积在一个短而粗的果序柄上，另一个则只有一两个果实长在一个细细长长的果序柄上。

王鑫暗示，这三个特征的变革范畴之大，假如放在一个现代植物中，很大概超过了差异的科属边界。而它们呈此刻同一棵植物——凌源变果中，充实说明白早期被子植物在形态上是有很大的可塑性和不不变性。

凌源变果令人诧异的处所不只表示多变，并且表示在其对花朵演化的启示。同一块化石上的凌源变果的生殖器官处于差异的发育阶段，这为人们相识植物的花朵形态和发育进程提供了千载难逢的时机。凌源变果最幼嫩的生殖器官是一个花蕾，顶端呈截形，好像包裹在花被之中；而凌源变果最成熟的生殖器官是较量成熟的果序，包罗两个可能多个簇生的果实。

王鑫暗示，凌源变果的发此刻理论上具有重要意义，其胚珠着生于果实的背缝线上。这一发明不支持教科书中风行的大孢子叶理论。凭据该理论，胚珠应该着生在凌源变果的腹缝线上。

无独占偶，在胚珠的着生位置这个特征上，凌源变果和此前在义县组地层中发明的早期被子植物化石（包罗古果、假人字果）以及美国白垩纪中期的古花是一致的。固然这些植物特征不支持大孢子叶理论，可是它们却都在新近提出的植物演化一统理论的预料之中。

“有意思的成长趋势是，有学者关于现代植物的研究得出了沟通的结论。”王鑫说。

相关论文信息：https://doi. 10.1080/0891263.2020.1825411.