記者8月10日從北京大學王德明教授團隊獲悉,基於約3.6億年前華南板塊早石炭世較完整保存的大化石,該團隊最新研究發現了迄今最早葉生胚珠(即長在葉子上的種子,生殖葉)的種子植物新屬贛羊齒化石,從而將植物葉生胚珠習性的出現時間向前推進至少4000萬年。
這項早期種子植物研究領域的重要進展,由王德明教授團隊聯合中山大學、浙江省地質院、中國礦業大學(北京)、臨沂大學等合作者共同完成,相關成果論文近日在綜合學術期刊《國家科學評論》上發表。
華南板塊植物新屬贛羊齒化石發現表明,種子植物的胚珠在石炭紀(3.6億—3.0億年前)最早期完成從軸生向葉生的轉變(葉生胚珠出現於石炭紀最早期),伴隨著葉子光合作用對胚珠發育的影響顯著增強;種子植物生殖葉的形成晚於營養葉,它的演化可用頂枝學說進行解釋;種子植物和真蕨類的生殖葉出現時間晚於其他真葉植物。
儘管贛羊齒的生殖葉外圍缺失或者無需營養葉保護,然而它與二叠紀(3.0億—2.5億年前)岡瓦納大陸舌羊齒類種子植物的生殖葉極其相似,因此可能為舌羊齒這一獨特類群的起源提供線索。
這次研究發現的贛羊齒化石產自江西省,作為迄今所知具有最早葉生胚珠的新屬種子植物,贛羊齒不僅將葉生胚珠習性的出現時間向前推進了至少4000萬年,還增加了早石炭世種子植物繁殖器官的多樣性、獨特性和複雜性,說明此時葉子的光合作用開始更直接、高效地促進胚珠的發育。
基於贛羊齒的特徵並結合以往資料,研究團隊總結真葉植物(真蕨類、似真蕨類、有節類、前裸子植物、種子植物)葉子的演化過程,認為它們的營養葉多次獨立演化,種子植物和真蕨類的生殖葉大概同時出現,但晚於有節類和前裸子植物的生殖葉;對於種子植物而言,生殖葉的出現晚於營養葉。
研究團隊表示,贛羊齒與舌羊齒類種子植物中的生殖葉非常相似,可能代表先驅或祖先類型,二叠紀舌羊齒類的起源可被追溯到早石炭世。
然而,舌羊齒類的生殖葉均由源自下方的一片營養葉環繞和保護,贛羊齒的生殖葉缺失該營養葉,原因可能與動物演化階段和古地理、古氣候相關。當時,華南位於赤道低緯度的熱帶地區,可能雨量充沛。因此,贛羊齒生殖葉背面的胚珠無需營養葉來抵禦昆蟲的啃食和防止過度乾燥。◇(中新社)









