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南京古生物所等揭示被子植物起源新证据

2020-11-16 南京地质古生物研究所
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  被子植物起源及历史是植物学难题。关于此问题,现代植物学家提出过不同的假说。我国辽西义县组的被子植物化石曾为检验这些假说提供重要证据。

  近期,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫和海南科技职业大学教授韩刚研究团队合作,在《地质学报》(英文版)上发表题为《中国早白垩世被子植物的新果序》的研究论文。柳条沟始果作为早白垩世义县组被子植物家族的新成员,为相关研究提供证据。该研究的始果标本来自内蒙古宁城县大双庙镇柳条沟的义县组地层。始果是一个包含五个形态各异、连接在同一轴上的由瓶形心皮发育而来的果实的果序。化石大约7.4厘米高,2.8厘米宽。五个果实以不同的姿势螺旋排列于同一个轴上。每个果实均具有一个光滑下延的果柄,中部是由原来子房发育而来的果实,顶端光滑延伸,没有明显的花柱残余。靠近顶端的地方有一个原来子房的开口留下的痕迹。

  传统理论认为,木兰类的对折心皮较为原始,该理论得到此前发表过的古果和中华果的支持。最新研究理论认为,无油樟的瓶形心皮较为原始。但相应的化石证据较少,只发表过瓶形辽宁果。然而,瓶形辽宁果的发表并未引起关注,原因可能在于瓶形辽宁果仅是一个孤证。因此,亟需更多的证据来确认这一植物学的新理论。

  (1)始果的形态表明衍生出它的心皮可能是瓶形而非对折心皮。该结论为现在流行的被子植物演化新理论提供化石证据支持。(2)始果的出现使得原先报道的瓶形辽宁果不再是孤证,也再次重申瓶形心皮在早白垩世的存在。(3)不同于单独保存的瓶形辽宁果,此次的始果以群体面貌(果序)出现,数量多,且直接相连。这种化石保存形式排除个别化石造成假象的可能性。虽然直接相连的五个果实个体大致相同,但其具体的保存姿势、排列方向却各有不同,为人们解读始果植物的形态、生殖器官的形貌和性别等特征提供原始资料。(4)对于研究被子植物的起源和历史来说,始果和已报道过的被子植物化石均证明,义县组的被子植物已呈现出一定的多样性,表明义县组所代表的地质历史时期有着还未被广泛认可的被子植物的历史。

  研究工作得到中科院战略性先导科技专项(B类)、国家重点基础研究发展计划(973计划)项目和国家自然科学基金的支持。

  论文链接

化石概貌(左图)及果实之一(右图)

打印 责任编辑:董凯悦

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