一百多年前 , 英國生物學家進化論的奠基人達爾文曾因被子植物突然在白堊紀大量出現, 並找不到它們的祖先類群和早期演化的線索而感到困惑不解, 稱之為「討厭之謎」。他在給友人的信中說,實在無法想像,目前所有的有花植物,怎麼可能在那麼短的地質時代快速發展出來,那簡直就是一個令人討厭之謎。
這個討厭之謎一直困擾著古生物學家,眾所周知,大約1億年前,裸子植物由盛而衰,被子植物得到空前的大發展,成為地球上分布最廣、種類最多的植物。被子植物也叫顯花植物、有花植物,它們擁有真正的花,這些美麗的花是它們繁殖後代的重要器官,也是它們區別於裸子植物及其他植物的顯著特徵。被子植物有1萬多屬,約30萬種,佔植物界的一半。雖然鮮花是美麗的,由鮮花裝點的世界是動人的。然而世界上最早的花開在哪裡?它究竟是什麼模樣?這個答案似乎在上個世紀九十年代末期被中國科學家解開了。
1998年11月27日,美國《科學》雜誌以封面文章發表了中國科學家孫革等撰寫的《追索最早的花——中國東北侏羅紀被子植物:古果》的論文,從而使「遼寧古果」這個當時被稱為世界上最古老的花,終於得以在世界的注視下顯露它的「廬山真面目」。一時間,美國、英國、日本、新加坡等20多個國家的近百家新聞媒體蜂擁而至,並紛紛以「世界最古老的花在中國」為主題報導了這一重大發現。
那麼「遼寧古果」是如何被發現的呢?提起尋覓&34;的過程,時間還要追溯到上個世紀九十年代,1990年的夏天,孫革、鄭少林等科學家在黑龍江雞西地區發現了距今約1.3億年的被子植物的化石。孫革教授從中分析出了13粒原位的被子植物花粉。美國著名孢粉學家布萊納教授認為這就是&34;,當時世界許多科學家認為,中國已經找到了打開達爾文謎宮的鑰匙。在從1990年到1996年前後6年的時間裡,孫革、鄭少林等科學家在遼西留下了無數探索的足跡,灑下了更多艱辛的汗水,先後採集了600多塊植物化石,從中發現了一些類似在蒙古發現的「似被子植物」,但真正可靠的被子植物還沒能發現。
1996年11月的一天,一位剛從遼西野外回來的同事為孫革送來了3塊化石。由於當時比較忙,所以他只是將標本暫時放到了抽屜裡。兩天後,當他在研究室裡小心翼翼地打開用紙包裹著的化石時,他被眼前的第三塊化石吸引住了:在這片化石上有一株貌似蕨類的分叉狀枝條,其似葉子的部分呈凸起狀,顯然不同於常見的蕨類植物。50多歲的孫革懷疑自己是不是眼花了,他再用放大鏡仔細觀察,的確,在主枝和側枝上呈螺旋狀排列著40幾枚類似豆莢的果實,每枚果實中都包藏著2至4粒種子。他又把化石置於顯微鏡下更加仔細地觀察,可以清晰地看到,種子被保藏在果實之中。「這是確鑿無疑的被子植物。「」當晚,「遼寧古果」這個新的分類群便被確定了下來。
1997年的初春,課題組再徵遼西,到達了發現化石的遼寧北票黃半吉溝。他們先後共採集到了1000多塊化石,並從中發現了8塊&34;化石。雖然1996年&34;這個新的分類群便被確定下來,但是為了保持科學的嚴謹性,課題小組還是對這一新發現進行了更加詳盡地研究和考證。在1996年到1998年這兩年時間裡,課題小組得到了孫革教授的老朋友美國科學院院士、佛羅裡達大學教授D·迪爾切的許多幫助。隨著研究的進一步深入,他們逐漸萌生了將這一成果公布於美國《科學》雜誌的想法,他們希望更多的人通過這個世界頂尖的科技類雜誌來了解中國的「遼寧古果」、來了解世界花的起源。
由於《科學》雜誌有著嚴格的審批程序和保密程序,它要求對於所刊登的文章具有絕對的首發權,所以在1998年11月之前,中國國內媒體上幾乎從未報導過「遼寧古果」的一點一滴,人們更無法知道廣袤的遼西原來曾孕育過世界上最古老的花。
遼寧古果化石
初次看到「遼寧古果」化石,人們似乎無法理解為什麼一株看上去那樣瘦瘦小小的植物會如此備受關注,人們更是無法將它同美麗的鮮花聯想到一起。然而,作為迄今為止世界上發現最早的被子植物,生長於1.25億年前的&34;出身註定了「遼寧古果」的不同尋常。雖然被子植物這個名稱聽上去有些平常,但在人類生活的方方面面幾乎都有它們的身影和貢獻。人們吃的大米、小麥和水果,身上穿的棉麻,醫療所需的藥品,建築所需的木材,乃至平常看到的各種鮮花,絕大多數都來自於被子植物。這類植物是現今植物界最高級、最繁盛和分布最廣的一個植物類群。大自然只有進入被子植物時代,才有了真正的花,大地才開始真正變得絢麗多彩、生機盎然。哺乳動物更是隨著被子植物的興起而繁盛,並進化發展到高級階段,而熱河生物群早期哺乳動物的發展進化也離不開當時被子植物的繁盛。正因為被子植物與人類生活如此密切,是人類生存發展不可替代的物質資源,所以它的起源及早期演化,一直是古植物學領域的重大問題。
同年,同一層位的美麗花網翅虻、侏羅原網翅虻被發現,美麗花網翅虻、侏羅原網翅虻是已經滅絕的防花昆蟲,長的可吸食花蜜的喙表明當時已有花朵存在,這為被子植物侏羅紀起源學說提供了新的證據,如此更為中國東北地區熱河生物群是被子植物起源中心之一的推論提供了有力的證明。
「遼寧古果」一經問世,便引起了轟動效應,隨之質疑之聲不絕於耳。後續研究顯示遼寧古果的時代可能不是最早的,且其被子植物的性質存在爭議。但該文的發表引發了對熱河生物群被子植物的深入發現和研究熱潮。
同年,汪筱林等發表了第一篇研究有關遼西熱河生物群四合屯地區發掘剖面上準確地層層序和化石層位的論文,這對後來的發掘具有重要的指導意義,按照他們論文中對於化石層位和層序的定位,許多的轟動世界的化石破土而出。