早期種子如何演化傳播？

中國發(fā)現(xiàn)3.4億年前全新植物化石研究揭秘

記者從北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院薛進(jìn)莊團(tuán)隊(duì)獲悉，他們與合作者最近在湖南醴陵約3.4億年前的石炭紀(jì)早期地層中發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)已滅絕的、全新的種子植物化石，命名為柔毛擬買麻藤。其獨(dú)特的種子結(jié)構(gòu)，為揭秘早期種子形態(tài)演化和傳播策略提供了新證據(jù)。

▲本項(xiàng)研究的柔毛擬買麻藤種子的相關(guān)化石標(biāo)本。薛進(jìn)莊 供圖

這項(xiàng)研究成果由薛進(jìn)莊團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、中國地質(zhì)博物館等機(jī)構(gòu)的合作伙伴共同完成，相關(guān)研究論文近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)學(xué)》(Ecology)發(fā)表。

薛進(jìn)莊副教授介紹說，柔毛擬買麻藤屬于早期的裸子植物，其種子由1個(gè)橢球形的本體和4根極長的珠被延伸物構(gòu)成，本體長度約2厘米，其上具有密集的短絨毛，而珠被延伸物的長度達(dá)16厘米。因此，超長的珠被延伸物是柔毛擬買麻藤最顯著的特征，而這種由本體和珠被延伸物構(gòu)成的“巨型”種子，其長度遠(yuǎn)超目前已知的絕大部分種子。

柔毛擬買麻藤超長的珠被附屬物在空氣動(dòng)力學(xué)上可能類似于菊科植物(如蒲公英)的降落傘狀結(jié)構(gòu)，具有控制阻力和降低繁殖體的末端沉降速度的功能，還有利于種子與母體植物的分離，促進(jìn)其利用風(fēng)力擴(kuò)散。因此，蒲公英式的種子傳播模式可能在石炭紀(jì)早期的裸子植物中就已出現(xiàn)，比菊科等被子植物在白堊紀(jì)的輻射演化早大約2億年。

▲柔毛擬買麻藤種子的復(fù)原圖(上圖右側(cè))及本項(xiàng)研究相關(guān)示意圖。薛進(jìn)莊 供圖

薛進(jìn)莊指出，以往研究揭示，古生代裸子植物已具有昆蟲授粉、大型闊葉、復(fù)雜葉脈及導(dǎo)管等特征，這些特征并非被子植物所獨(dú)有。本次發(fā)現(xiàn)研究的柔毛擬買麻藤種子，其獨(dú)特的蒲公英式傳播模式，為裸子植物和被子植物的趨同演化提供了另一重要例證。

研究團(tuán)隊(duì)綜合多方面證據(jù)提出，古生代裸子植物在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生態(tài)方面遠(yuǎn)比之前人們認(rèn)識的要復(fù)雜得多，其種子傳播和傳粉相關(guān)性狀的進(jìn)化遠(yuǎn)早于被子植物的出現(xiàn)。

編輯 丨黃璐

來源丨中國新聞網(wǎng)