作者：盛捷 陳孝政（中國科學院南京地質古生物研究所）

文章來源於(yu) 科學大院公眾(zhong) 號（ID：kexuedayuan）

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快速閱讀版：2018年12月18日，英國著名學術刊物《eLife》上發表了中國科學院南京地質古生物研究所領銜的中國、西班牙、澳大利亞(ya) 三國科研人員團隊的新發現——距今至少有1.74億(yi) 年，綻放於(yu) 侏羅紀早期的“南京花”。這是迄今為(wei) 止最為(wei) 可信的，地球上最古老的花朵化石，將被子植物的化石記錄向前推進了約5000萬(wan) 年。

“南京花”複原圖

花，是現代大自然中一道亮麗(li) 的風景，將大自然裝點得五彩斑斕。這些開花植物，又被稱為(wei) 被子植物，是目前植物界裏最為(wei) 多樣化的植物類群，世界範圍內(nei) 的現生被子植物至少有30萬(wan) 種，占植物界的絕大多數。

不同科的被子植物的花（圖片來源：維基百科）

TIP:被子植物的用途

以被子植物為(wei) 主要代表的綠色植物，每年向地球提供幾百億(yi) 噸寶貴的氧氣。穀類、豆類、瓜果等人類及動物的大部分食物，多來源於(yu) 被子植物；在造紙、紡織、醫藥等人類生活各個(ge) 領域，以被子植物作為(wei) 原材料的物品，不勝枚舉(ju) ，起到了不可替代的作用。

早在一百多年前，人們(men) 就已經知道植物有著漫長的進化曆史，但直到一億(yi) 多年前的白堊紀早期才開始出現大量的被子植物化石記錄。因此，被子植物的起源，以及它們(men) 在白堊紀時期的迅速崛起，長期以來一直困擾著植物學家和進化生物學家，並且經常稱之為(wei) “達爾文的討厭之謎”。

達爾文與(yu) 其記述了“討厭之謎”的信件（圖片來源網絡）

白堊紀之前真的沒有被子植物嗎？這樣一個(ge) 看似相沿成習(xi) 的觀點，終於(yu) 迎來了化石發現的“衝(chong) 擊”！

由中科院南古所研究員王鑫、副研究員傅強領銜的由中國、西班牙、澳大利亞(ya) 學者所組成的團隊，發現了迄今為(wei) 止，地球上最古老的花朵化石——“南京花”（Nanjinganthus dendrostyla）。

科研人員認為(wei) ，“南京花”出現在侏羅紀早期，距今至少1.74億(yi) 年。這也將被子植物的化石記錄向前推進了約5000萬(wan) 年。12月18日，該科研成果刊登於(yu) 英國學術期刊《eLife》上。

亂(luan) 石尋花，驚！

之所以起名為(wei) “南京花”，因為(wei) 其發現地位於(yu) 中國南京。

化石發現產(chan) 地及層位

在南京東(dong) 郊，有一處早侏羅世（曾經恐龍活躍的時代）地層（地質學上稱之為(wei) 南象山組），該地層恰巧在傅強家附近。每逢周末假期，傅強便帶著地質錘，在附近出露的岩石處找尋化石。

在傅強家陽台遠觀化石產(chan) 出剖麵

經過近兩(liang) 年的持續采集， 2016年春節前後，傅強在這個(ge) 早侏羅世地層中，首次發現了一批像花一樣的不明植物化石，這一發現讓傅強異常興(xing) 奮。傅強立刻將化石帶給專(zhuan) 門研究被子植物化石的王鑫。

傅強展示其中一塊“南京花”化石標本

果不其然，這朵開在侏羅紀恐龍時代的“花”，讓王鑫也吃了一驚。因為(wei) 這些化石，正是被子植物起源研究人員夢寐以求的標本！更為(wei) 關(guan) 鍵的是，這些“花”的很多特征，也正是王鑫根據自己的理論推導的最早的被子植物的特征！

為(wei) 了確認，王鑫和傅強隨後又多次來到化石點。他們(men) 收獲頗豐(feng) ，更多化石的發現，讓他們(men) 對這些“花”的信心大增。據不完全統計，此後，科研團隊陸續發現了近80塊，約300朵“南京花”標本。

觀石認花，喜！

這些化石現在保存於(yu) 中科院南古所。標本非常豐(feng) 富，其中一塊化石標本上，分布著七八十朵“南京花”。

“南京花”化石標本

用肉眼來看，南京花凹凸的黑點形態上很像“梅花”。這些“南京花”的平均直徑10毫米左右，多有4片或5片花瓣。

“南京花”形態與(yu) 現代的花非常相似

顯微鏡下看，“南京花”具有花萼、花瓣、雌蕊，有明顯的杯托、下位子房上位花、樹狀的花柱。

顯微鏡下的“南京花”化石

此次團隊利用發現的充足的化石標本，全方位的對這些“花”進行解剖研究。

從(cong) 標本可見，有些"南京花"被平壓保存，這樣從(cong) 上方，便可以看清花瓣的形狀和個(ge) 數。

南京花修理前後的對比

有些‘南京花’側(ce) 壓在化石中，這樣可以從(cong) 側(ce) 麵來研究花朵內(nei) 部結構。

下位子房上位花，中間可見明顯的樹狀花柱

科研人員通過解剖部分標本，還發現“南京花”的子房壁，它將種子與(yu) 外界完全隔絕，這滿足了被子植物的判斷標準。“這說明‘南京花’不僅(jin) 長得像，而就是一朵真正的花。”王鑫表示。

“南京花”花瓣的細節

此外，科研團隊用孢粉組合等方法，結合前人的獨立研究成果，推斷出這些花的年齡至少是1.74億(yi) 年前。

“南京花”意味著什麽(me) ？

1. 該發現將主流觀點所認為(wei) 的被子植物最早化石記錄向前推進了約5000萬(wan) 年。

古生物學界的主流觀點是：被子植物直到白堊紀（1.45億(yi) 至0.66億(yi) 年前）才真正出現。“南京花”的發現，使得該演化理論麵臨(lin) 著巨大的衝(chong) 擊。

2. “南京花”的發現，告知大家花是從(cong) 哪裏演化來的。

研究表明，雌蕊的基本單位（心皮）是由長胚珠的枝在被葉包裹後形成的，這也對植物學界廣為(wei) 流傳(chuan) 的“心皮是由葉演化而來”的結論提出了挑戰。

心皮由長胚珠的枝在被葉包裹後形成的示意圖

未來，科研人員將繼續圍繞“南京花”及其產(chan) 出地層和伴生化石開展研究，更好地揭示“南京花”身上隱藏的信息，並努力恢複當時的古環境古生態，為(wei) 人們(men) 了解被子植物的起源過程和生態環境提供更多參考。

傅強（左）與(yu) 王鑫（右）在“南京花”產(chan) 地采集化石

科學研究永無止境。人類對於(yu) 被子植物，乃至任何一個(ge) 生物類群的起源的探索，都隻是一個(ge) 無限接近事實的過程。“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，也正是科學研究的寫(xie) 照！

此項研究得到中科院戰略性先導科技專(zhuan) 項（B類）和國家自然科學基金資助。

本文由中國科學院戰略性先導科技專(zhuan) 項（B類）“關(guan) 鍵地史時期生物與(yu) 環境演變過程及其機製”項目支持，中科院南古所創作。


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