被子植物 z-bo 2023-01-31 768

　　被子植物起源及其早期演化是植物學家長期以來致力攻克的難題，解決該問題的方法是找到化石證據。我國遼西的義縣組地層因其出產的被子植物化石而聞名，近期，學界關于義縣組古植物學研究取得進展——獲得變果，其是一個被子植物化石。

　　中國科學院南京地質古生物研究所研究員王鑫研究團隊及其合作者在Historical Biology上，在線發表題為A novel angiosperm including various parts from the Early Cretaceous sheds new light on flower evolution（《早白堊世包括不同器官的新型被子植物為花朵演化提供新的啟示》）的研究論文，報道遼寧凌源大王丈子義縣組（約1.25億年前）地層中出產的被子植物化石——凌源變果Varifructus lingyuanensis。凌源變果成為繼此前報道的眾多被子植物之后，早白堊世義縣組被子植物家族的最新成員。

　　凌源變果是一個保存為正負面的大型化石。植物保存的部分約高17厘米，寬12厘米，化石保存植物末端，包括莖、葉、花蕾、果實等各個連生器官。凌源變果的葉片特征指示，凌源變果不可能是單子葉植物。雖然此前義縣組的化石植物中報道過類似雙子葉植物葉片，但是由于其單獨保存，其母體植物的屬性一直懸而未決。此次發現的化石的葉片直接和其他器官相連，提供了窺視早期被子植物形態的重要窗口。

　　相較于已報道過的義縣組被子植物化石，凌源變果的最大特征是“變”，表現在以下三方面：（1）葉片形態：在同一塊化石中可看到兩種不同的葉片，靠近化石的基部有兩片葉子，其具有明顯的細長葉柄，且葉片深裂為兩部分；與之相對，在靠近頂端果實的葉片缺少明顯的葉柄，葉片僅在邊沿發生凹陷。（2）分支方式：在同一塊化石中，凌源變果有對生和非對生的葉腋分支方式。（3）果序的形態結構：變果的果序一般是成對著生，但是這兩個相鄰的果序具有不同形態，一個包括多個果實輪狀，聚集在一個短而粗的果柄上；另一個只有一兩個果實，長在一個細細長長的果柄上。這些特征的變化范圍較大，若放在一個現代植物中，可能跨越不同的科屬界限，而它們出現在同一棵植物（凌源變果）中，充分說明早期被子植物在形態上具有可塑性和不穩定性。

　　凌源變果對花朵演化啟示有重要意義。研究發現，同一塊化石上凌源變果的生殖器官處于不同的發育階段，這有利于學界了解該植物的花朵形態和發育過程。凌源變果最幼嫩的生殖器官是一個花蕾，頂端呈截形，似乎包裹在花被之中；其最成熟的生殖器官是比較成熟的果序，包括兩個或多個簇生果實。由于在已報道過的義縣組植物中很少看到類似花被的結構，此次包裹在凌源變果花蕾周圍的類似花被的結構首次顯現出花瓣的雛形。

　　此外，凌源變果的發現還具有重要的理論意義，其胚珠著生于果實的背縫線上。該發現不支持教科書中流行的大孢子葉理論，據此理論，胚珠應該著生在凌源變果的腹縫線上。在胚珠的著生位置這個特征上，凌源變果和此前在義縣組地層中發現的早期被子植物化石（包括古果、假人字果）及美國白堊紀中期的古花一致，雖然這些植物特征不支持大孢子葉理論，但是它們均在新近提出的植物演化一統理論的預料之中。