發(fā)現(xiàn)瓢葉目家族新物種
王軍認(rèn)為,正是前文所述的火山噴發(fā)創(chuàng)造了絕佳的埋藏條件。
通過王軍在現(xiàn)場拍攝的照片可以看到,一般化石中的植物都是躺著的,但烏達(dá)的化石是站著的。化石的間距非常密集,每隔三五米就有一棵直立的植物樹干。
在復(fù)原圖中,森林的樹木最高大的高30多米,最小的不及人的腳踝。在復(fù)原圖第一排便可看到像棕櫚樹的瓢葉目,它們高五六米,挺拔向上。
王軍團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了來自“植物龐貝城”的瓢葉目家族新物種烏海擬齒葉。
在南京地質(zhì)古生物研究所標(biāo)本館里,這塊重達(dá)2.5噸的瓢葉目化石標(biāo)本完整地保留了這棵樹被火山灰埋藏前的樣子。
烏海擬齒葉的樹干頂端長著一個(gè)玉米棒一樣的果穗,果穗看起來呈輻射狀對稱,果穗的上下方同時(shí)長有葉子。
王軍認(rèn)為,這項(xiàng)研究揭開了“植物龐貝城”的面紗,這里是一個(gè)巨大的化石寶庫,蘊(yùn)藏著許多古植物世界的秘密。當(dāng)前烏海擬齒葉的整體重建只是其中之一,后續(xù)還將公布多個(gè)植物新種的整體重建。
新物種屬于前裸子植物
科研人員利用國內(nèi)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器對烏海擬齒葉進(jìn)行了解剖觀察,發(fā)現(xiàn)它有蕨類植物的孢子繁殖方式,同時(shí)又具有種子植物的木材結(jié)構(gòu)。根據(jù)這些特征,可以確認(rèn)它是種子植物的姊妹類群——前裸子植物的一員。
“解剖葉子,我們發(fā)現(xiàn)葉軸兩側(cè)有對稱的維管束。更讓人驚奇的是,它的果穗也是兩側(cè)對稱的維管束。這是果穗是從葉子進(jìn)化過來的直接證據(jù)。而解剖這棵樹的主干,我們發(fā)現(xiàn)其有次生木質(zhì)部,這是讓我們定下這棵樹的分類特征的最大一項(xiàng)突破。”王軍解釋,這些特征匯總起來就是典型的前裸子植物。
“這類植物最早見于泥盆紀(jì),并由此演化出了種子植物。”王軍表示,瓢葉目的地質(zhì)年代是從早石炭世到二疊紀(jì)末,這一發(fā)現(xiàn)將前裸子植物的地質(zhì)時(shí)間范圍延長了約6000萬年。
前裸子植物代表了植物界在進(jìn)化過程當(dāng)中,孢子植物進(jìn)化到種子植物過渡的一種類群。此前認(rèn)為,前裸子植物是從中泥盆世3.9億年延續(xù)至晚石炭世3.1億年。此次研究認(rèn)為,其存在時(shí)間應(yīng)該是中泥盆世—石炭—二疊紀(jì)末。
這項(xiàng)研究表明,在種子植物分化出來(3.6億年的晚泥盆世)之后的約1.1億年間,以瓢葉目為代表的前裸子植物持續(xù)多樣化,直至二疊紀(jì)末。并獨(dú)立發(fā)展出似球果繁殖器官,并沒有像先前認(rèn)為的那樣迅速滅絕。
盡管瓢葉目植物繁殖能力強(qiáng)大,但在二疊紀(jì)末大滅絕期間,它們也是環(huán)境和氣候變化的受害者。這次大滅絕毀滅了全球的沼澤生態(tài)系統(tǒng),而伴隨著瓢葉目賴以生存的環(huán)境消失,該目也隨之滅絕。
本次瓢葉目分類位置的確定,也代表了中國學(xué)者對于古植物分類學(xué)的重大貢獻(xiàn)。在此之前,晚古生代共建立了40余目的植物類群,除了瓢葉目和大羽羊齒目,其他均由國外研究人員完成。
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