地球最古老的花在中国？

yangqiji · 发表于 2011-5-11 09:58

本帖最后由 yangqiji 于 2011-5-11 10:39 编辑

[提要] 沈阳师范大学古生物研究所所长孙革教授和他的课题组最近在英国《自然》杂志上公布了其最新发现：继“辽宁古果”、“中华古果”以及“十字里海果”之后，他们在辽宁西部又发现了古老的“第四朵花”——“李氏果”。
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孙革教授。

中华古果复原图。
最新发现
　　“优美李氏果”：一亿年前的沼泽之花
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李氏果模式标本。

　　最近，一张古老的植物化石照片登上了英国《自然》杂志的封面。封面文章是我国古植物学家孙革教授和他的课题组撰写的论文《中国早白垩世真双子叶被子植物》。
　　这种新发现的古植物，发现于辽宁凌源距今约1.24亿年的地层中，是迄今发现最早的真双子叶被子植物化石，也是目前发现最早的现生花近亲。相比其他三种古老的花：“辽宁古果”、“中华古果”以及“十字里海果”，它又称“第四朵花”。“它为寻找地球‘最早的花’提供了新的线索。”孙革说。
藏身百姓家的“第四朵花”
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李氏果化石。

　　这块植物化石被命名为“优美李氏果”，这背后有一个故事。
　　那是2007年春节过后的一天。一位朋友带孙革到沈阳的一位化石爱好者、收藏家李世铭先生的家中。在琳琅满目的辽西古生物化石中，孙革注意到一件保存相当完好的植物化石，他意识到，这很可能就是他一直在寻找的“第四朵花”，但当时他并未露声色。
　　李世铭先生知道孙教授是著名的古植物学家，便慷慨地拿出这件珍藏的“宝贝”，请孙教授做研究。此后，孙革教授带课题组赴凌源实地考察了化石产地附近的地质情况。经过近4年潜心研究，“第四朵花”的身份最终清晰起来。为感谢李世铭先生的支持，孙革教授提议，将这件化石的新属名赠给李先生，得到大家的赞同。于是，他把这一新的化石标本命名为“李氏果”( Leefructus )，又由于化石保存得较为完美，种名被称为“优美”(mirus)――“优美李氏果”(Leefructus mirus )的名字由此诞生。《自然》杂志将关于“李氏果”的论文正式发表后，这一新属种的名字得到了世界的承认。

亭亭玉立“水边佳人”

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李氏果复原图。

　　尽管现在的辽西地区土地贫瘠，风沙肆虐，在一亿多年前的晚侏罗纪时期，这里却是遍布湖泊，绿洲散布其间。在湖中有各种双壳类、腹足类生物生活，狼鳍鱼、北票鲟在碧波中游弋。两栖类的满洲龟，时而在水里嬉戏，时而爬上岸晒太阳。恐龙和鸟儿在岸边觅食。有花的植物绽放花朵，成千上万的昆虫在花丛间飞舞，很可能已经开始了采蜜活动。这片地区品种繁盛的动植物资源，是著名的“热河生物群”，为后世留下了大量的动植物化石，成为古生物研究的宝库。
　　在这个动植物的天堂中，李氏果就是生活在其中的一员。它个头不高，叶子边缘曲折优美，花托扁平而精致，俨然在水边亭亭玉立的佳人。
　　在它附近生活的，还有个头小小的狼鳍鱼。“李氏果的植株长约16厘米，化石标本的岩石厚度约1厘米。李氏果的两侧还各有一条小鱼，长不到4厘米，叫‘戴氏狼鳍鱼’，这是著名‘热河生物群’传统的三个主要代表化石之一。狼鳍鱼的发现使我们认识到，这里曾有过湖水或河水的存在，李氏果可能生长在湿地或沼泽的环境。”孙革说，“李氏果非常接近现生的毛茛科植物，形态上很像现生的铁线莲或雀翠花。由于它产于早白垩世早中期的义县组，对于真双子叶被子植物化石来说时代最早，因此，李氏果是我国乃至全球迄今最早的与现生被子植物有直接系统演化联系的被子植物化石，即有花植物的近亲。”
　　这个发现意义不容忽视。美国康奈尔大学植物部主任W・克瑞派教授说：“它的发现，为我们更好地了解有花植物的演化历史作出了贡献。” 李氏果的发现，为地球上现在生长的花儿们找到了一个最古老的近亲。

那些神秘的
　　辽西古花……
　　1998年以来，孙革和他的课题组先后在辽西发现三种古老的花，加上最新公布的李氏果，构成了闻名世界的“四朵金花”。事实上，近十几年来，古植物学家们在这一领域的研究突飞猛进。辽西也成了世界闻名的大花园。
　　辽宁古果：
　　或为世界最早的花
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辽宁古果模式标本。

辽宁古果复原图。

　　1996年11月，孙革拿到同事送来的三块来自辽西北票黄半吉沟的化石。当看到第三块化石时，他一下子被震慑住了。这块植物化石有着貌似蕨类的分叉状枝条，但又不同于常见的蕨类植物。这种来自1.45亿年前的花，正是孙革一直在寻找的被子植物！在后来的研究中，孙革逐渐将辽宁古果的样貌还原：它是水生草本被子植物，没有花萼，也没有花瓣，柱头未完全分化；雄蕊大多成对状生，具单沟状花粉。由于辽宁古果迄今时代最早，因此也被称为“迄今世界最早的花”或“第一朵花”。
　　1998年11月，辽宁古果登上了美国《科学》杂志的封面。一时间，“世界最古老的花发现在中国”的标题见诸世界各大媒体的报端。当年，美国古植物学家、W・克瑞派教授更是乐观预言说：“辽宁古果的发现，使破解达尔文‘讨厌的谜’不会超过十年。”

中华古果：
　　1.25亿年前的水生花
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中华古果模式标本。

　　2002年，孙革等研究者在《科学》杂志上发表了第二朵花――中华古果的研究成果。它也是水生草本被子植物，距今1.25亿年。它茎枝细弱，叶子细而深裂，根部不发育。它与辽宁古果的区别主要在于蓇葖果更多、更密集排列，其内包裹的种子更多，有8~12粒。孙革指出，中华古果的发现暗示了被子植物存在水生起源的可能性，为研究全球被子植物的起源开辟了新的思路。
十字里海果：
　　茎枝细弱的草本花
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十字里海果模式标本及复原图。

　　十字里海果茎枝细弱，生殖枝上顶生着3~4枚长卵形的果实，是聚合果，每枚果实含10~20粒种子，叶子近长卵形或披针形，根部不发育，也反映了其水生草本的性质。它生活在距今1.25亿年的辽西，其发现为研究早期被子植物的分异，具有重要意义。
　　以上三种“花”至今已经灭绝，在今天有花植物的大家庭中找不到它们的近亲。
辽西大花园的其他花儿
　　除了孙革发现的四朵花，在辽西这个化石宝库中，不断有古植物学家，在这个大花园里发现新成员。如在距今约1.25亿年的早白垩世，就发现了梁氏朝阳序、十字中华果、始花古果、迪拉丽花等代表性化石。
　　中科院南京地质古生物研究所的王鑫研究员，更是将发现推前到了距今1.6亿年的中侏罗世。像中华施氏果、中华星学花等，王鑫认为是中侏罗世的代表植物。中华施氏果很可能是目前能推论出来的最早的被子植物成员。王鑫曾撰文指出，同出于中侏罗世海房沟组地层的中华星学花，花序非常特别，很像现代的葇荑花序。花很小，在23毫米长的花序上有二十几朵小花。
　　推测更古老的花或在侏罗纪
　　达尔文曾经因花的起源问题困惑不已。他发现，被子植物似乎是在白垩纪中晚期（距今约1亿年~6500万年）突然大量出现的，因为受早期化石研究方法的局限，他又找不到这些“突然”出现的被子植物的祖先类群以及早期演化的线索。于是，达尔文称其为“讨厌的谜”。一百多年来，世界上许多科学家曾孜孜探索，但一直未能得到满意的答案。然而，孙革和其他研究者，从1998年以来，在辽西发现的不少古花化石代表，却让这个谜题的解决看到了曙光。
虽然如此，他告诉记者，克瑞派教授当年的预言过于乐观了。“事实上，由于后来其他三朵花，中华古果、十字里海果、李氏果的发现，使古植物学界认识到，早白垩世的早期被子植物已出现4个分类群，这说明此时期被子植物已经有了一定的分异，真正‘最古老的花’的出现要比早白垩世更早，且很可能是在侏罗纪。”孙革说，“李氏果连同以往在其同层位发现的中华古果、十字里海果以及稍早些的辽宁古果等化石在大致同时期的集中发现表明，在距今1.25亿年前左右，早期被子植物在演化上可能有一个‘加速期’或称‘爆发期’，这说明被子植物的起源应该比这个时期早，找寻最早的被子植物还是任重而道远。”
　　广东能否找到“最早的花”？
　　在岭南，是否能够发现“最早的花”？
　　孙革指出，早白垩世的被子植物曾生活在气候温暖、水体供应较为充沛的地区。早白垩世的早中期（距今约1.2亿~1.3 亿年），辽西地区存在着广阔的湿地或沼泽的生态环境，为早期被子植物的生存提供了必要的条件。这一时期，在我国南方，如广东等地，大部分地区可能都缺失这一时期的沉积和有花植物生存的环境和条件。但是，在早白垩世的最晚期（距今约1亿年），在香港的大鹏湾平洲岛，我国古植物学家在1998年曾发现过少量早期被子植物的化石，如毛茛果、月桂叶等。因此，在广东地区，尽管目前尚未发现地质时期“最早的花”，但展望未来，也不排除在广东地区发现早期被子植物或类似化石的可能。　　
　　策划：赵洁撰文：李文
　　图片：由孙革提供