
利用分割顯微斷層掃描數(shù)據(jù)三維重建的內(nèi)蒙古早白堊世盔籽植物

內(nèi)蒙古早白堊世硅化的盔籽植物解剖結(jié)構(gòu)

內(nèi)蒙古霍林河盆地早白堊世硅化植物化石剖面
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所:被子植物(有花植物)是植物界最進(jìn)化、種類最豐富的古發(fā)供關(guān)植物大類群,在現(xiàn)今陸地生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。特異長春美女約炮(電話微信180-4582-8235)大保健可上門安排外圍外圍上門外圍女桑拿全套按摩被子植物的埋藏謎提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)問題之一。而被子植物化石在1億多年前的早白植物白堊紀(jì)地層中突然大量出現(xiàn),似乎與進(jìn)化論的堊世觀點(diǎn)“生物演化是漸進(jìn)的”相悖,達(dá)爾文對此感到困惑不解,化石稱之為“討厭之謎”。被植
近日,物起南京古生物所史恭樂研究員領(lǐng)銜的鍵證據(jù)由中、美兩國科學(xué)家組成的內(nèi)蒙國際團(tuán)隊(duì),在我國內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)了一個特異埋藏的古發(fā)供關(guān)早白堊世植物化石群,通過對其中保存精美的特異硅化植物標(biāo)本的研究并結(jié)合譜系發(fā)育分析,發(fā)現(xiàn)被子植物的埋藏謎提祖先類群早在距今約2.5億年前就已經(jīng)出現(xiàn)。相關(guān)研究進(jìn)展于2021年5月26日在英國《自然》(Nature)雜志在線發(fā)表。早白植物長春美女約炮(電話微信180-4582-8235)大保健可上門安排外圍外圍上門外圍女桑拿全套按摩
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題,需要在絕滅化石類群中尋找被子植物的近親。
本次在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)的硅化植物化石,不僅完整的保存了植物器官的三維形態(tài),還保存了植物體組織和細(xì)胞的細(xì)節(jié)信息。通過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,研究團(tuán)隊(duì)重新構(gòu)建了一個包括31個分類群和83個性狀的形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣,通過不同方法的譜系發(fā)育分析均顯示,包括盔籽植物、開通植物等在內(nèi)的,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的化石可追溯至晚二疊世,表明被子植物的祖先類群早在距今約2.5億年前就已經(jīng)出現(xiàn),并不是在白堊紀(jì)突然出現(xiàn)的。
相關(guān)研究是中國古植物學(xué)對被子植物演化理論認(rèn)識的重要突破,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),部分程度上回答了達(dá)爾文的“討厭之謎”。
研究得到了中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國家自然科學(xué)基金和美國國家科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文信息:Gongle Shi, Fabiany Herrera, Patrick S. Herendeen, Elizabeth G. Clark, Peter R. Crane. (2021) Mesozoic cupules and the origin of the angiosperm second integument. NATURE. https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03598-w.
相關(guān)報(bào)道:1.26億年前化石揭秘花朵起源之謎 助解達(dá)爾文進(jìn)化論相悖困惑
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中新網(wǎng)北京5月27日電(記者 孫自法):“春天來了,百花盛開”,這樣的景象眾所周知;“花園里的花朵真鮮艷”,這句兒歌也是耳熟能詳。不過,花朵如何演化起源?一般人都無法回答,這也是古生物學(xué)界長期致力于解決的一大難題。
來自中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所(中科院南古所)的消息說,該所史恭樂研究員領(lǐng)銜的中美國際團(tuán)隊(duì)最新在花朵起源研究方面取得重大突破,他們通過對在中國內(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,北京時間5月26日深夜由國際著名學(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。
花朵演化之謎是世界級科學(xué)難題
中科院南古所科普稱,被子植物是植物界最進(jìn)化、種類最豐富(約有30萬種)、生態(tài)習(xí)性最復(fù)雜的植物大類群。它們在現(xiàn)今絕大多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)中都占據(jù)主導(dǎo)地位,是人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境中最重要的組成部分,并與人類的衣食住行密切相關(guān)。
花朵是被子植物區(qū)別于其他植物大類群最重要的特征,也是被子植物之所以成為陸地生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)類群的最重要的優(yōu)勢特征。花朵的起源和演化是認(rèn)識和理解被子植物起源,及其與其他種子植物大類群譜系發(fā)育關(guān)系的關(guān)鍵,其演化之謎也被學(xué)界列為世界級科學(xué)難題之一。
被子植物有兩個特征:一是心皮,心皮是包裹了一個或多個胚珠的雌性生殖器官;另一個為包裹著胚珠杯狀結(jié)構(gòu)殼斗的一個外組織層,它是被子植物不同于其他種子植物的特征。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題,需要在絕滅化石類群中尋找被子植物的近親。但長期以來,科學(xué)家并未找到可靠的早期被子植物祖先化石證據(jù)。
祖先類群約2.5億年前就已經(jīng)出現(xiàn)
2017年夏季,史恭樂領(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。
史恭樂介紹說,科研團(tuán)隊(duì)通過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,研究團(tuán)隊(duì)重新構(gòu)建了一個包括31個分類群和83個性狀的形態(tài)數(shù)據(jù)矩陣,通過不同方法的譜系發(fā)育分析均顯示,包括盔籽植物、開通植物、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。
助力破解達(dá)爾文進(jìn)化論相悖困惑
被子植物對人類和地球上的其它生命至關(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)爾文對此感到困惑不解,稱之為“討厭之謎”。
史恭樂表示,中美團(tuán)隊(duì)最新對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,對學(xué)界認(rèn)識被子植物冠群的關(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)展是中國古植物學(xué)對被子植物演化理論認(rèn)識的重要突破,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”。
在《自然》同期發(fā)表“新聞與觀點(diǎn)”文章中,國際同行專家指出,雖然需要更多化石來確定被子植物的起源,但認(rèn)識這些化石之間的親緣關(guān)系,有助于進(jìn)一步研究種子植物的演化以及被子植物的其他特征是如何出現(xiàn)的,比如心皮和雄蕊。