交匯點訊 百餘年來,達爾文的生物進化論深入人心,但是花朵是如何演化的卻一直是進化生物學家的難解之題。也因此花朵演化之謎被Science雜誌列為125個世界級科學難題之一。
植物學界很久以來有一個說法,認為花是一個縱向壓縮的枝。這一說法得到很多植物學家的認可,也得到了不少現代植物學研究的支持,但是相關的化石證據卻一直缺席。
近日,來自中國科學院南京地質古生物研究所、福建農林大學、西班牙比戈大學、撫順琥珀研究所的五位中外學者發現並報導了中美洲多美尼加中新世(2000-1500萬年前)琥珀中的花朵化石----五數丁氏花Dinganthus pentamera。
該化石之所以命名為「丁氏花」,是為了紀念前北大校長、我國著名數學家丁石孫先生(1927-2019)。目前丁氏花的標本保存於撫順琥珀研究所。丁氏花化石很小,只有3-4毫米大小,立體保存於多美尼加中新世地層中出產的琥珀中。
良好的保存狀態和現代先進的微CT技術使得人們可以清晰地觀察到花朵的主要特徵:連接到花軸上的苞片、花被片、雄蕊和雌蕊四輪器官。
該花具有五枚邊緣相扣的花被片,十枚向內彎曲的雄蕊,中央是帶有彎曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一個很長的花絲,其頂上有一個包含四個藥室的花葯。這種花屬於我們大家比較常見的真雙子葉植物。
雖然此前報導過的靜子花已經把真雙子葉植物的歷史追溯到大約1億年前的白堊紀中期,但是這些花朵是如何演化而來的卻一直缺乏有意義的化石證據證實和支持。
丁氏花和普通的真雙子葉植物的花的重要區別在於:在一般的花朵中花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊這四輪器官一般都緊密地「擠」在花軸的同一個部位----花託上;而丁氏花中花軸是伸長的,各輪器官之間的間距被拉開了,好像這些器官長在一個枝上似的。
因此,雖然年代較新,但是丁氏花的這種獨特形態首次用化石證據向人們表明:幾百年來人們關於花的本質的猜想,可能是合理的,即花是一個縱向壓縮的枝。
這個證據和結論,不僅有利於確認人們關於花朵本質的解讀,而且有利於人們理解原來看似怪異的早期被子植物化石(如朝陽序、古果、雨含果),即:它是演化中一步。
本文已發表於英文學術期刊《古昆蟲學》(Palaeoentomology)。
該研究得到中國科學院戰略重點研究計劃(B)和國家自然科學基金的支持。
交匯點記者 張宣 通訊員 盛捷
來源 | 交匯點新聞