辽宁古果:
或为世界最早的花
1996年11月,孙革拿到同事送来的三块来自辽西北票黄半吉沟的化石。当看到第三块化石时,他一下子被震慑住了。这块植物化石有着貌似蕨类的分叉状枝条,但又不同于常见的蕨类植物。这种来自1。45亿年前的花,正是孙革一直在寻找的被子植物!在后来的研究中,孙革逐渐将辽宁古果的样貌还原:它是水生草本被子植物,没有花萼,也没有花瓣,柱头未完全分化;雄蕊大多成对状生,具单沟状花粉。由于辽宁古果迄今时代最早,因此也被称为“迄今世界最早的花”或“第一朵花”。
1998年11月,辽宁古果登上了美国《科学》杂志的封面。一时间,“世界最古老的花发现在中国”的标题见诸世界各大媒体的报端。当年,美国古植物学家、W·克瑞派教授更是乐观预言说:“辽宁古果的发现,使破解达尔文‘讨厌的谜’不会超过十年。”
辽宁古果模式标本
中华古果:
1.25亿年前的水生花
2002年,孙革等研究者在《科学》杂志上发表了第二朵花——中华古果的研究成果。它也是水生草本被子植物,距今1.25亿年。它茎枝细弱,叶子细而深裂,根部不发育。它与辽宁古果的区别主要在于蓇葖果更多、更密集排列,其内包裹的种子更多,有8~12粒。孙革指出,中华古果的发现暗示了被子植物存在水生起源的可能性,为研究全球被子植物的起源开辟了新的思路。
十字里海果:
茎枝细弱的草本花
十字里海果茎枝细弱,生殖枝上顶生着3~4枚长卵形的果实,是聚合果,每枚果实含10~20粒种子,叶子近长卵形或披针形,根部不发育,也反映了其水生草本的性质。它生活在距今1。25亿年的辽西,其发现为研究早期被子植物的分异,具有重要意义。
以上三种“花”至今已经灭绝,在今天有花植物的大家庭中找不到它们的近亲。
十字里海果模式标本及复原图
辽西大花园的其他花儿
除了孙革发现的四朵花,在辽西这个化石宝库中,不断有古植物学家,在这个大花园里发现新成员。如在距今约1。25亿年的早白垩世,就发现了梁氏朝阳序、十字中华果、始花古果、迪拉丽花等代表性化石。
中科院南京地质古生物研究所的王鑫研究员,更是将发现推前到了距今1。6亿年的中侏罗世。像中华施氏果、中华星学花等,王鑫认为是中侏罗世的代表植物。中华施氏果很可能是目前能推论出来的最早的被子植物成员。王鑫曾撰文指出,同出于中侏罗世海房沟组地层的中华星学花,花序非常特别,很像现代的葇荑花序。花很小,在23毫米长的花序上有二十几朵小花。
推测 更古老的花或在侏罗纪
达尔文曾经因花的起源问题困惑不已。他发现,被子植物似乎是在白垩纪中晚期(距今约1亿年~6500万年)突然大量出现的,因为受早期化石研究方法的局限,他又找不到这些“突然”出现的被子植物的祖先类群以及早期演化的线索。于是,达尔文称其为“讨厌的谜”。一百多年来,世界上许多科学家曾孜孜探索,但一直未能得到满意的答案。然而,孙革和其他研究者,从1998年以来,在辽西发现的不少古花化石代表,却让这个谜题的解决看到了曙光。
虽然如此,他告诉记者,克瑞派教授当年的预言过于乐观了。“事实上,由于后来其他三朵花,中华古果、十字里海果、李氏果的发现,使古植物学界认识到,早白垩世的早期被子植物已出现4个分类群,这说明此时期被子植物已经有了一定的分异,真正‘最古老的花’的出现要比早白垩世更早,且很可能是在侏罗纪。”孙革说,“李氏果连同以往在其同层位发现的中华古果、十字里海果以及稍早些的辽宁古果等化石在大致同时期的集中发现表明,在距今1。25亿年前左右,早期被子植物在演化上可能有一个‘加速期’或称‘爆发期’,这说明被子植物的起源应该比这个时期早,找寻最早的被子植物还是任重而道远。”
广东能否找到“最早的花”?
在岭南,是否能够发现“最早的花”?
孙革指出,早白垩世的被子植物曾生活在气候温暖、水体供应较为充沛的地区。早白垩世的早中期(距今约1。2亿~1。3 亿年),辽西地区存在着广阔的湿地或沼泽的生态环境,为早期被子植物的生存提供了必要的条件。这一时期,在我国南方,如广东等地,大部分地区可能都缺失这一时期的沉积和有花植物生存的环境和条件。但是,在早白垩世的最晚期(距今约1亿年),在香港的大鹏湾平洲岛,我国古植物学家在1998年曾发现过少量早期被子植物的化石,如毛茛果、月桂叶等。因此,在广东地区,尽管目前尚未发现地质时期“最早的花”,但展望未来,也不排除在广东地区发现早期被子植物或类似化石的可能。(策划:赵洁 撰文:李文 图片:由孙革提供)
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