遼寧古果:
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1996年11月,孫革拿到同事送來(lái)的三塊來(lái)自遼西北票黃半吉溝的化石。當(dāng)看到第三塊化石時(shí),他一下子被震懾住了。這塊植物化石有著貌似蕨類(lèi)的分叉狀枝條,但又不同于常見(jiàn)的蕨類(lèi)植物。這種來(lái)自1。45億年前的花,正是孫革一直在尋找的被子植物!在后來(lái)的研究中,孫革逐漸將遼寧古果的樣貌還原:它是水生草本被子植物,沒(méi)有花萼,也沒(méi)有花瓣,柱頭未完全分化;雄蕊大多成對(duì)狀生,具單溝狀花粉。由于遼寧古果迄今時(shí)代最早,因此也被稱(chēng)為“迄今世界最早的花”或“第一朵花”。
1998年11月,遼寧古果登上了美國(guó)《科學(xué)》雜志的封面。一時(shí)間,“世界最古老的花發(fā)現(xiàn)在中國(guó)”的標(biāo)題見(jiàn)諸世界各大媒體的報(bào)端。當(dāng)年,美國(guó)古植物學(xué)家、W·克瑞派教授更是樂(lè)觀預(yù)言說(shuō):“遼寧古果的發(fā)現(xiàn),使破解達(dá)爾文‘討厭的謎’不會(huì)超過(guò)十年。”
遼寧古果模式標(biāo)本
中華古果:
1.25億年前的水生花
2002年,孫革等研究者在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了第二朵花——中華古果的研究成果。它也是水生草本被子植物,距今1.25億年。它莖枝細(xì)弱,葉子細(xì)而深裂,根部不發(fā)育。它與遼寧古果的區(qū)別主要在于蓇葖果更多、更密集排列,其內(nèi)包裹的種子更多,有8~12粒。孫革指出,中華古果的發(fā)現(xiàn)暗示了被子植物存在水生起源的可能性,為研究全球被子植物的起源開(kāi)辟了新的思路。
十字里海果:
莖枝細(xì)弱的草本花
十字里海果莖枝細(xì)弱,生殖枝上頂生著3~4枚長(zhǎng)卵形的果實(shí),是聚合果,每枚果實(shí)含10~20粒種子,葉子近長(zhǎng)卵形或披針形,根部不發(fā)育,也反映了其水生草本的性質(zhì)。它生活在距今1。25億年的遼西,其發(fā)現(xiàn)為研究早期被子植物的分異,具有重要意義。
以上三種“花”至今已經(jīng)滅絕,在今天有花植物的大家庭中找不到它們的近親。
十字里海果模式標(biāo)本及復(fù)原圖
遼西大花園的其他花兒
除了孫革發(fā)現(xiàn)的四朵花,在遼西這個(gè)化石寶庫(kù)中,不斷有古植物學(xué)家,在這個(gè)大花園里發(fā)現(xiàn)新成員。如在距今約1。25億年的早白堊世,就發(fā)現(xiàn)了梁氏朝陽(yáng)序、十字中華果、始花古果、迪拉麗花等代表性化石。
中科院南京地質(zhì)古生物研究所的王鑫研究員,更是將發(fā)現(xiàn)推前到了距今1。6億年的中侏羅世。像中華施氏果、中華星學(xué)花等,王鑫認(rèn)為是中侏羅世的代表植物。中華施氏果很可能是目前能推論出來(lái)的最早的被子植物成員。王鑫曾撰文指出,同出于中侏羅世海房溝組地層的中華星學(xué)花,花序非常特別,很像現(xiàn)代的葇荑花序?;ê苄?,在23毫米長(zhǎng)的花序上有二十幾朵小花。
推測(cè) 更古老的花或在侏羅紀(jì)
達(dá)爾文曾經(jīng)因花的起源問(wèn)題困惑不已。他發(fā)現(xiàn),被子植物似乎是在白堊紀(jì)中晚期(距今約1億年~6500萬(wàn)年)突然大量出現(xiàn)的,因?yàn)槭茉缙诨芯糠椒ǖ木窒?,他又找不到這些“突然”出現(xiàn)的被子植物的祖先類(lèi)群以及早期演化的線索。于是,達(dá)爾文稱(chēng)其為“討厭的謎”。一百多年來(lái),世界上許多科學(xué)家曾孜孜探索,但一直未能得到滿意的答案。然而,孫革和其他研究者,從1998年以來(lái),在遼西發(fā)現(xiàn)的不少古花化石代表,卻讓這個(gè)謎題的解決看到了曙光。
雖然如此,他告訴記者,克瑞派教授當(dāng)年的預(yù)言過(guò)于樂(lè)觀了。“事實(shí)上,由于后來(lái)其他三朵花,中華古果、十字里海果、李氏果的發(fā)現(xiàn),使古植物學(xué)界認(rèn)識(shí)到,早白堊世的早期被子植物已出現(xiàn)4個(gè)分類(lèi)群,這說(shuō)明此時(shí)期被子植物已經(jīng)有了一定的分異,真正‘最古老的花’的出現(xiàn)要比早白堊世更早,且很可能是在侏羅紀(jì)。”孫革說(shuō),“李氏果連同以往在其同層位發(fā)現(xiàn)的中華古果、十字里海果以及稍早些的遼寧古果等化石在大致同時(shí)期的集中發(fā)現(xiàn)表明,在距今1。25億年前左右,早期被子植物在演化上可能有一個(gè)‘加速期’或稱(chēng)‘爆發(fā)期’,這說(shuō)明被子植物的起源應(yīng)該比這個(gè)時(shí)期早,找尋最早的被子植物還是任重而道遠(yuǎn)。”
廣東能否找到“最早的花”?
在嶺南,是否能夠發(fā)現(xiàn)“最早的花”?
孫革指出,早白堊世的被子植物曾生活在氣候溫暖、水體供應(yīng)較為充沛的地區(qū)。早白堊世的早中期(距今約1。2億~1。3 億年),遼西地區(qū)存在著廣闊的濕地或沼澤的生態(tài)環(huán)境,為早期被子植物的生存提供了必要的條件。這一時(shí)期,在我國(guó)南方,如廣東等地,大部分地區(qū)可能都缺失這一時(shí)期的沉積和有花植物生存的環(huán)境和條件。但是,在早白堊世的最晚期(距今約1億年),在香港的大鵬灣平洲島,我國(guó)古植物學(xué)家在1998年曾發(fā)現(xiàn)過(guò)少量早期被子植物的化石,如毛茛果、月桂葉等。因此,在廣東地區(qū),盡管目前尚未發(fā)現(xiàn)地質(zhì)時(shí)期“最早的花”,但展望未來(lái),也不排除在廣東地區(qū)發(fā)現(xiàn)早期被子植物或類(lèi)似化石的可能。(策劃:趙潔 撰文:李文 圖片:由孫革提供)
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