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  2021年3月10日 星期 放大 缩小 默认 >>返回首页
近两百年的谜题破解了!
南京古植物学家让这“棵”树认祖归宗
  成果发布会王军发言
  “植物庞贝城”复原图
  乌海拟齿叶复原图
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  在古植物学界,瓢叶目植物困惑了古植物学家们近两百年。

  由中国科学院南京地质古生物研究所研究员王军领导的国际团队,通过二十余年的研究,最终确认它是种子植物的姊妹类群——前裸子植物。相关研究成果于北京时间3月9日凌晨4点多发表在国际权威刊物《美国科学院院报》(PNAS)上。

  3月9日上午,南古所召开了内蒙古“植物庞贝城”最新成果发布会。

  

  实习生 蒋晶晶 张珊

  现代快报+/ZAKER南京记者 阿里亚 胡玉梅/文 牛华新 苏蕊/摄

  一“棵”古树,困惑了古植物学家们近200年

  瓢叶目,从植物化石被发现到今年,已经199年。它的祖先是谁,有没有后裔,一直是个谜。“瓢叶,这类古植物的化石标本最早是1822年在今捷克境内被发现的。而瓢叶目的确立是1931年。”中科院南京地质古生物研究所研究员王军告诉现代快报记者。

  王军说,瓢叶目生活在大约3.5亿年-2.5亿年之前,地球的赤道低纬度热带雨林地区。不管是中国还是欧洲和北美,都有它们的身影。在中国,它们生长在成煤沼泽里面,高达五六米,对煤的形成有很大的贡献。在欧洲和北美,它们个体娇小,是草本类植物。

  王军介绍说,为已经发现的、地球上曾经有过的各种植物在分类系统里面找到相应的位置,是古植物学家们最基本的学科目标。而瓢叶目,由于此前已有的化石标本只能算差强人意,比较碎小,缺乏整体解剖结构,没办法从分类学上进行归类。也就是说,瓢叶目一直无法认祖归宗,进入“生命之树”。

  一场火山喷发,奇迹般保存“植物庞贝城”

  瓢叶目包括20余属50余种,是常见于煤系地层的一组古老植物类群。它究竟有什么传奇故事?从上世纪90年代开始,王军就一直在寻找答案。

  为了揭开这个谜,王军根据前辈们积累的经验,开始到贺兰山脉寻找化石。王军是幸运的。在内蒙古乌海市乌达区,他带领的团队发现了“植物庞贝城”。他们在那里找到了非常完整精美的化石。“一般化石中的植物都是躺着的,但是,乌达的化石中植物是‘站着’的。很密集,每隔三五米就有一棵直立的植物树干……”2012年,王军团队复原了史上面积最广的“植物庞贝城”场景。

  在复原图中,整片森林郁郁葱葱,树木高低错落,最高大的有30多米高,最小的还不及人的脚踝。在复原图的第一排,便可以看到像棕榈树的瓢叶目植物,它们身高五六米,挺拔向上,努力生长着。

  王军告诉现代记者,“植物庞贝城”的化石之所以保存这么完好,得益于3亿年前一场规模巨大的火山喷发。漫天的火山灰飘落下来,把乌海的整片森林瞬间埋入地下,原封不动地保存了植物在火山喷发瞬间的样子。

  一场完美的解剖,让古树得以“认祖归宗”

  在南古所标本馆里,一个重达2.5吨的瓢叶目化石标本非常显眼。从化石上,可以看到这棵树被火山灰埋藏前的样子。它的主干碗口大小,枝繁叶茂,果实累累。由于是在乌海发现的,王军他们把它命名为“乌海拟齿叶”(Paratingia wuhaia)。

  而在王军的办公室里,整齐排放着一个个切片。这些切片几乎呈透明状。在显微镜下,它们的内里“乾坤”可以看得一清二楚。

  王军介绍说,他们对“乌海拟齿叶”进行了解剖和重建,发现它有蕨类植物的孢子繁殖方式,同时又具有种子植物的木材结构。根据这些特征,可以确认,它是种子植物的姊妹类群——前裸子植物的一员。

  根据他们对以往标本的观察,整个瓢叶目都属于前裸子植物。“前裸子植物代表了植物界在进化过程当中,孢子植物进化到种子植物过渡的一种类群。”

  “华夏植物群”很可能起源于中国而非欧美

  尽管瓢叶目植物的繁殖能力非常强,但在距今约2.5亿年前的生物大灭绝事件中,它们也消失了。

  该项研究的合作者,来自英国伯明翰大学的Jason Hilton博士说,一直以来科学家们把瓢叶目当作一个“分类学足球”,无休止地在球场上踢来踢去。正是得益于中国“植物庞贝城”的这些完整而精美的标本,他们才得以重建“乌海拟齿叶”这一瓢叶目植物新种。

  “这项研究意义非凡,从此瓢叶目植物可以载入教科书。”王军告诉现代快报记者,这项研究揭开了古植物学最大的谜团之一——明确了瓢叶目属于前裸子植物,更体现了中国科学家以及中国化石在古生物领域的巨大贡献。

  同时,这项研究为追索“华夏植物群”之根提供了重要线索。“早在上世纪70年代,为了和欧美植物群相区别,我国的古生物学家们提出了华夏植物群的概念。以前,古植物学家们认为‘华夏植物群’起源于3亿多年前的石炭纪,而当前的成果表明,‘华夏植物群’很可能起源于我国的泥盆纪植物群。”

  建议建立“植物庞贝城”博物馆

  王军介绍,当前“乌海拟齿叶”的整体重建只是其中之一,后续还将公布多个植物新种的整体重建。

  发布会上,乌海市委原副书记、乌达矿务局原书记、内蒙古煤矿安全监察厅原党组副书记张海旺建议,建立一个“植物庞贝城”博物馆。

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