亚游app平台官网-1.6亿年过去了,这种植物的形态几乎没变!

  来源:BioArt植物

穗花杉属植物的红色假种皮(R。 Unwin)

  松柏类家族中,红豆杉科植物是较受世人喜爱和关注的一类。一方面,这类植物的种子成熟后被红色或白色的肉质假种皮包裹,映衬在深绿的枝叶中间,外观非常优美。另一方面,红豆杉植物中提取的紫杉醇等天然抗癌药物对多种癌症具有良好的疗效。

  狭义的红豆杉科仅有5个属:红豆杉属、白豆杉属、穗花杉属、榧树属和澳洲红豆杉属。其中大部分种都属于在野生状态下濒临绝灭的珍稀物种。化石记录显示,红豆杉科演化历史漫长,其祖先类群早在距今约2亿年的侏罗纪最早期就已出现,在侏罗纪和白垩纪可能就已具有一定的物种多样性。但具有研究价值的红豆杉科化石一直非常有限,尤其是保存了繁殖器官的化石材料,从而限制了我们对红豆杉科现生各属起源和早期演化历史的认知。

  近期,《国家科学评论》在线发表了中国科学院南京地质古生物研究所董重博士、史恭乐副研究员、王永栋研究员和来自美国芝加哥植物园、橡树泉园林基金会和耶鲁大学森林与环境学院等机构的合作者共同完成的观点文章,介绍了他们对我国东北地区侏罗纪时期穗花杉属化石的研究结果。

中‒晚侏罗世穗花杉化石和现生穗花杉。 (a, b) 穗花杉化石;(c, d)现生穗花杉;(e, f) 穗花杉化石重建图。

  研究材料产自我国著名的特异埋藏化石库,位于内蒙古东部宁城县道虎沟村的中‒晚侏罗世道虎沟化石层。其中有一块标本非常难得的保存了连生的种子。比较形态学证据和形态谱系分析综合研究证实,这些侏罗纪道虎沟化石可归于现生的红豆杉科穗花杉属。化石的形态特征与现生穗花杉属非常相似,表明穗花杉这一植物在近1.6亿年来形态几乎未发生变化,显示了明显的形态演化迟滞。

  这也意味着,与银杏类似,穗花杉代表了另外一种起源时间可追溯至侏罗纪的植物“活化石”。“活化石”这一概念最早出现于达尔文1859年所著的《物种起源》一书。活化石的形态演化迟滞现象是演化生物学中最有趣的科学问题之一。

  我国现代植物多样性丰富,其中不乏大量起源古老的科属和孑遗类群。根据可靠化石记录,我国的珍稀植物滇桐、珙桐、青钱柳和水杉等最早的化石记录可追溯至新生代早期;台湾杉、雪香兰等可追溯至早白垩世。本次研究显示,穗花杉和银杏一样,虽然目前自然状态下生境较为狭窄,且濒临灭绝,但其演化历史可追溯到至少1.6亿年前的侏罗纪,是名副其实的植物活化石。

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