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研究发现侏罗纪被子植物果实化石

2022-01-25 南京地质古生物研究所
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  被子植物是生态系统中最重要的植物群之一。离开被子植物,人们便无法生存。被子植物的来源和历史是植物系统学家关注的重点,而厘清相关问题,离不开化石证据。这解释了为什么古植物学家在努力寻找历史上的第一朵花。

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫在《生物系统》(Biosis: Biological Systems)上发表论文,报道了来自墨西哥的侏罗纪被子植物果实化石。这是首次在欧亚大陆之外发现早期被子植物化石,也是中国科学家首次独立研究北美的早期被子植物果实化石。

  新报道的化石被命名为墨西哥迪尔切果Dilcherifructus mexicana gen. et sp. nov,这是由于该化石标本是古植物学家大卫·迪尔切在墨西哥采集的。1968年,大卫·迪尔切跟随导师西奥多·德雷佛雅斯参加美国地质学会学术年会的会后考察,收集了一些侏罗纪植物化石标本,包括这枚墨西哥迪尔切果的模式标本。2017年,王鑫在美国佛罗里达自然历史博物馆发现这枚标本并开展研究。

  该化石出自墨西哥瓦哈卡州特索阿特兰市以南9英里处西莫恩地层的一处露头。化石是嵌在淡黄色粉砂岩中的炭化压型化石(图1a)。研究运用相机和立体显微镜发现,果实呈圆形,有一个顶端和一个基部的凹陷,长10-13.6毫米,宽10-13毫米;包括一个种子和一个封闭的果皮,果皮表面光滑,种子在果实里面,呈圆形,长约8毫米,宽6-9毫米(图1a-b)。顶端凹陷处有一个长76微米、宽30微米的宿存花柱(图1b-c)。外果皮的表皮细胞呈多角形或矩形,长20-60微米,宽13-38微米(图2d-e)。气孔长25微米,宽5.4微米,被大约五个表皮细胞包围,开口方向与邻近的表皮细胞持平。

  研究认为,该化石是被子植物果实而非种子,原因在于通常被硬的种皮包裹的种子的瓤较难在化石中被观察到,只有其内部的种子比外部包裹层更硬,在压扁时才可以被看到,这种情况经常出现在被子植物的果实中。

  研究表明,化石属于侏罗纪时期。虽然被子植物的起源比侏罗纪要早,但被子植物在北美的出现意味着其在侏罗纪时期已广泛分布。这促使人们重新思考被子植物的历史与相关假设。

  研究工作得到中科院战略性先导科技专项(B类)和国家自然科学基金的支持。

  论文链接 

图1.墨西哥侏罗纪被子植物果实化石的形态及细节

图2.电子显微镜下果实表面的气孔

打印 责任编辑:侯茜

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