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“春天里那個(gè)百花開(kāi)。”這一句經(jīng)典的歌詞膾炙人口、耳熟能詳。但是，花朵是如何演化起源的?它和動(dòng)物的演化有著本質(zhì)的區(qū)別，也是古生物學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期致力解決的難題。

近日，新華日?qǐng)?bào)·交匯點(diǎn)記者從中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所了解到，該所史恭樂(lè)研究員領(lǐng)銜的中美國(guó)際團(tuán)隊(duì)最新在花朵起源研究方面取得重大突破，他們通過(guò)對(duì)在中國(guó)內(nèi)蒙古東部發(fā)現(xiàn)的1.26億年前硅化植物群化石，以及英國(guó)侏羅紀(jì)和南極三疊紀(jì)相關(guān)植物化石進(jìn)行研究，結(jié)果表明，有花植物(也稱被子植物)的祖先類群早在距今2.5億-2.6億年就已經(jīng)分化出現(xiàn)。

這一古生物研究領(lǐng)域重要研究成果論文由國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。達(dá)爾文感到困惑不解的有花植物進(jìn)化論相悖之謎，也由此獲得一定程度破解。

被子植物是植物界最進(jìn)化、種類最豐富(約有30萬(wàn)種)、生態(tài)習(xí)性最復(fù)雜的植物大類群。“被子植物有兩個(gè)特征：一是心皮，心皮是包裹了一個(gè)或多個(gè)胚珠的雌性生殖器官;另一個(gè)為包裹著胚珠杯狀結(jié)構(gòu)殼斗的一個(gè)外組織層，它是被子植物不同于其他種子植物的特征。” 史恭樂(lè)介紹，研究清楚這些特征最早如何出現(xiàn)，是明確被子植物起源的一個(gè)關(guān)鍵要素。分子譜系學(xué)重建的種子植物系統(tǒng)發(fā)育認(rèn)為，現(xiàn)生裸子植物和被子植物是遠(yuǎn)親，所以，回答被子植物起源的問(wèn)題，需要在絕滅化石類群中尋找被子植物的近親。但長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家并未找到可靠的早期被子植物祖先化石證據(jù)。

2017年，史恭樂(lè)領(lǐng)銜的中美科研團(tuán)隊(duì)在內(nèi)蒙古霍林河盆地發(fā)現(xiàn)一個(gè)特異埋藏的早白堊世硅化植物群(距今約1.26億年)。該硅化植物化石不僅完整保存植物器官的三維形態(tài)，還保存植物體組織和細(xì)胞的細(xì)節(jié)信息，是古植物學(xué)研究的理想材料。

史恭樂(lè)告訴《科技周刊》記者，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)重建化石植物的三維外觀形態(tài)和內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中已絕滅的一類種子植物——盔籽，具有類似被子植物原始類群外珠被的結(jié)構(gòu)——包裹種子的彎曲殼斗。裸子植物的種子僅有一層珠被，而被子植物的種子則具有兩層珠被，這被認(rèn)為是被子植物區(qū)別于裸子植物最重要的特征之一。

基于已發(fā)表的種子植物形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣和本次研究的新認(rèn)識(shí)，研究團(tuán)隊(duì)重新構(gòu)建了一個(gè)包括31個(gè)分類群和83個(gè)性狀的形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣，通過(guò)不同方法的譜系發(fā)育分析均顯示，包括盔籽植物、開(kāi)通植物、舌羊齒植物等在內(nèi)，具有相似彎曲殼斗的絕滅種子植物是被子植物的近親，并很可能包括了被子植物的直接祖先。

這一大類絕滅種子植物化石可追溯至晚二疊世，表明被子植物的祖先類群可追溯到中生代以前，早在距今約2.5億年前就已經(jīng)出現(xiàn)，并非在白堊紀(jì)突然出現(xiàn)，比花朵在早白堊世或中白堊世的出現(xiàn)要早很多。

被子植物對(duì)人類和地球上的其他生命至關(guān)重要，所以其起源和早期演化一直都是演化生物學(xué)中最重要的科學(xué)問(wèn)題之一。19世紀(jì)的早期古植物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，被子植物化石在白堊紀(jì)地層中突然大量出現(xiàn)，這似乎與認(rèn)為生物演化是漸進(jìn)的進(jìn)化論相悖，達(dá)爾文對(duì)此感到困惑不解，稱之為“討厭之謎”。

史恭樂(lè)表示，中美團(tuán)隊(duì)最新對(duì)被子類植物基干類群的種子著生器官的形態(tài)及其同源性研究，對(duì)學(xué)界認(rèn)識(shí)被子植物冠群的關(guān)鍵特征心皮的起源和演化具有非常重要的意義。相關(guān)研究進(jìn)展是中國(guó)古植物學(xué)對(duì)被子植物演化理論認(rèn)識(shí)的重要突破，為理解被子植物白堊紀(jì)之前的演化提供了關(guān)鍵證據(jù)，也部分程度上回答了達(dá)爾文的“討厭之謎”。

新華日?qǐng)?bào)·交匯點(diǎn)記者 張宣