1.6億年過去了,這種植物的形態幾乎沒變!
2020年07月16日11:37

  來源:BioArt植物

穗花杉屬植物的紅色假種皮(R。 Unwin)
穗花杉屬植物的紅色假種皮(R。 Unwin)

  鬆柏類家族中,紅豆杉科植物是較受世人喜愛和關注的一類。一方面,這類植物的種子成熟後被紅色或白色的肉質假種皮包裹,映襯在深綠的枝葉中間,外觀非常優美。另一方面,紅豆杉植物中提取的紫杉醇等天然抗癌藥物對多種癌症具有良好的療效。

  狹義的紅豆杉科僅有5個屬:紅豆杉屬、白豆杉屬、穗花杉屬、榧樹屬和澳洲紅豆杉屬。其中大部分種都屬於在野生狀態下瀕臨絕滅的珍稀物種。化石記錄顯示,紅豆杉科演化歷史漫長,其祖先類群早在距今約2億年的侏儸紀最早期就已出現,在侏儸紀和白堊紀可能就已具有一定的物種多樣性。但具有研究價值的紅豆杉科化石一直非常有限,尤其是保存了繁殖器官的化石材料,從而限製了我們對紅豆杉科現生各屬起源和早期演化歷史的認知。

  近期,《國家科學評論》在線發表了中國科學院南京地質古生物研究所董重博士、史恭樂副研究員、王永棟研究員和來自美國芝加哥植物園、橡樹泉園林基金會和耶魯大學森林與環境學院等機構的合作者共同完成的觀點文章,介紹了他們對我國東北地區侏儸紀時期穗花杉屬化石的研究結果。

中‒晚侏儸世穗花杉化石和現生穗花杉。 (a, b) 穗花杉化石;(c, d)現生穗花杉;(e, f) 穗花杉化石重建圖。
中‒晚侏儸世穗花杉化石和現生穗花杉。 (a, b) 穗花杉化石;(c, d)現生穗花杉;(e, f) 穗花杉化石重建圖。

  研究材料產自我國著名的特異埋藏化石庫,位於內蒙古東部寧城縣道虎溝村的中‒晚侏儸世道虎溝化石層。其中有一塊標本非常難得的保存了連生的種子。比較形態學證據和形態譜系分析綜合研究證實,這些侏儸紀道虎溝化石可歸於現生的紅豆杉科穗花杉屬。化石的形態特徵與現生穗花杉屬非常相似,表明穗花杉這一植物在近1.6億年來形態幾乎未發生變化,顯示了明顯的形態演化遲滯。

  這也意味著,與銀杏類似,穗花杉代表了另外一種起源時間可追溯至侏儸紀的植物“活化石”。“活化石”這一概念最早出現於達爾文1859年所著的《物種起源》一書。活化石的形態演化遲滯現像是演化生物學中最有趣的科學問題之一。

  我國現代植物多樣性豐富,其中不乏大量起源古老的科屬和孑遺類群。根據可靠化石記錄,我國的珍稀植物滇桐、珙桐、青錢柳和水杉等最早的化石記錄可追溯至新生代早期;台灣杉、雪香蘭等可追溯至早白堊世。本次研究顯示,穗花杉和銀杏一樣,雖然目前自然狀態下生境較為狹窄,且瀕臨滅絕,但其演化歷史可追溯到至少1.6億年前的侏儸紀,是名副其實的植物活化石。

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