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中国发现约3.7亿年前的最古老挺水植物
北京5月20日电 (记者 孙自法)维管植物的水生习性起源是学界长期关心的重要科学疑问之一。中国科研协作团队近日在安徽一处约3.7亿年前晚泥盆世的地层中,发觉已有楔叶类植物演化出挺水型的生存方式,由此将该类植物挺水习性的起源时间预先了约1亿年。
这项古植物学范畴迄今所知最古老挺水植物的重要发觉和探索,由中国矿业大学(北京)、北京大学和中山大学、中国科学院南京地质古生物探索所、临沂大学、安徽地质博物馆等同行学者协作达成,相干效果论文近日在国际行业学术期刊《当代生物学》(Current Biology)发表。
论文第一作者、中国矿业大学(北京)刘乐副教授介绍说,挺水植物的植株下部沉在水中,而上部茎叶伸出水面。陆地植物起源于水生藻类,但之中一局部在演化历程中重新顺应了水域条件,徐徐演变为水生植物。
本项探索中,科研团队经由加深探索发觉于安徽省晚泥盆世地层的楔叶类植物三叉穗(Eviostachya)的化石,揭示其具备的挺水生存习性,为陆地植物重返水域条件给予了珍贵的径直证据。
这次探索依托百余件保存精良的三叉穗标本,涵盖直立茎干、细长分枝、叶片、匍匐枝及根系等局部,较完整展示出植物的全体状态。成果表明,三叉穗拥有典型的挺水植物特性,植株下部沉于水中,发育出顺应水生条件的细丝状水生根;而上部则直立于水面之上,展开叶片开展光协功能。这种“半身入水”的生长战略是一类重要的生态顺应,使植物能够一起获取水体中的养分和空气中的二氧化碳,并丰富接纳阳光照射。
与一些更早期的半水生植物相比,三叉穗在植物体不同部位展现出显然的状态与特性分化,这是挺水植物顺应性演化的重要特性。在体型较小、器官分化较弱的早期维管植物中,这种构造分工尚属罕见。三叉穗展现了维管植物对水域条件开展地段分化顺应的水平,其体型与构造拥护了长期而稳定的挺水生存方式,而非仅依赖水位涨落达成间歇性出露或浸没。
此外,三叉穗的茎枝细弱、缺乏机械单位,或许依赖水的浮力和邻近植物支撑以维持直立。其叶缘发育的“水孔”构造有助于水分的排出与调节。这些特性与现生湿地植物的生理机能相似,反映出其对潮湿的长期或周期性水淹条件的顺应水平。
论文通讯作者、北京大学王德明教授表达,当作现在已知最早拥有确凿挺水特性的维管植物,三叉穗将楔叶类中挺水习性的化石记录预先了约1亿年,象征着陆地植物“重返水域”的顺应性演化在更早的地质时期已然开动。(完)
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