花朵的起源長期以來是植物學界的難解之謎。
近日,《古昆蟲學》刊發了來自中國、西班牙古生物學者的一項研究結果。
研究者在2000萬(wan) 年前~1500萬(wan) 年前的琥珀化石中發現了一種奇特的花。
“長久以來,人們(men) 一直想搞清楚花是怎麽(me) 來的。不久的將來,我們(men) 也許能徹底解開花的演化之謎。丁氏花的發現為(wei) 我們(men) 提供了一條非常重要的線索,它的形態說明,花很可能就是縱向壓縮的枝。” 中科院南京地質古生物研究所研究員王鑫告訴《中國科學報》。
此次研究涉及的琥珀化石產(chan) 自中美洲多米尼加。
“之所以叫它丁氏花,是我向就讀北京大學時時任老校長丁石孫致敬。” 王鑫表示。

複原的丁氏花的斜側(ce) 觀、頂麵觀、縱剖麵、底麵觀 王鑫供圖
弄清花的演化 跨越形態學鴻溝
1.74億(yi) 年前,地球就有了美麗(li) 的南京花。
1.25億(yi) 年前,朝陽序、古果、中華果、麗(li) 花、遼寧果、白氏果等眾(zhong) 多被子植物出現在我國遼西地區。
但是其中很多(例如朝陽序、古果、中華果)不似現代意義(yi) 上的花:要麽(me) 隻有雌性結構,要麽(me) 雌雄兩(liang) 性器官相距甚遠,受人喜愛的靚麗(li) 花瓣也無影無蹤。
與(yu) 一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊幾乎從(cong) 同一點上生長出來不同,丁氏花似乎經過 “縱向拉伸”,花朵中的各個(ge) 器官,上下依次生長在一個(ge) 花枝上。
“這些化石為(wei) 人們(men) 了解被子植物的演化曆史提供了重要證據,但是它們(men) 距離人們(men) 想象中的花朵相去甚遠,二者之間還有很大的形態學鴻溝要填補。填補這個(ge) 鴻溝一段時間以來成了植物學家的重要任務之一,因為(wei) 這將使植物學更加合理、可信。”王鑫表示。
其實關(guan) 於(yu) 如何跨越這個(ge) 形態學鴻溝,植物學家幾百年前就有猜想。
早在林奈時代,人們(men) 就猜想到花朵是一個(ge) 縱向壓縮的枝,通過花軸的縮短,花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊這些常見的花器官被“濃縮”、聚集到有限的空間裏,才會(hui) 有我們(men) 日常生活中看到的花朵。
早期被子植物,例如古果,多個(ge) 雌性單位是沿一個(ge) 枝依次排布的,不似常見的典型的花。
典型的花各個(ge) 器官擠成一團,之間的間距很小或者沒有。
這次發現的丁氏花具有花的形態(包括花被、典型的雄蕊和雌蕊),但是花的各個(ge) 器官之間有明顯的間距。
所以它是介於(yu) 早期非典型的花和現代意義(yi) 上的花之間的過渡類型。
丁氏花化石很小,隻有3~4毫米,立體(ti) 保存於(yu) 多米尼加中新世地層出產(chan) 的琥珀中。
保存狀態的良好和現代先進微CT技術的應用使得研究者可以清晰觀察到花朵的主要特征:連接到花軸上的苞片、花被、雄蕊和雌蕊四輪器官。
丁氏花具有五枚邊緣相扣的花被片,十枚向內(nei) 彎曲的雄蕊,中央是帶有彎曲花柱的雌蕊。
每枚雄蕊有一個(ge) 很長的花絲(si) ,其頂上有一個(ge) 包含四個(ge) 藥室的花藥。
這種花屬於(yu) 比較常見的真雙子葉植物。
“丁氏花的發現對於(yu) 人們(men) 認清花的本質及其演化曆程、重新理解早先發現的早期被子植物生殖器官、指明未來研究努力的方向都具有重要意義(yi) 和科學價(jia) 值。”王鑫說。
來之不易的琥珀標本
丁氏花的標本永久保存於(yu) 撫順琥珀研究所。
關(guan) 於(yu) 丁氏花的發現,撫順琥珀研究所所長範勇還給《中國科學報》記者講述了一個(ge) 故事。
2011年春天,一位多米尼加的琥珀經銷商來到撫順琥珀研究所,計劃銷售一批多米尼加琥珀標本給研究所做科學研究用。
談完交易,經銷商向範勇展示了大約十多公斤多米尼加琥珀標本,但聲明這些琥珀標本是深圳的客戶訂好的貨,隻可欣賞,不能銷售。
標本數量很多,範勇熬夜查看。
這一看,範勇從(cong) 中發現有蠍子、螳螂、獵蝽等許多珍貴標本,更令人驚奇的是,範勇還從(cong) 中發現了更加稀少的花朵標本。
其中就包括之後命名的丁氏花化石。
範勇反複向經銷商要求,想購買(mai) 這些珍貴標本。
但經銷商非常講信譽,堅持這些標本不能出售。
帶著遺憾,範勇親(qin) 自駕車將經銷商送到了機場,經銷商飛往深圳去向客戶交貨。
在返回途中,範勇想,這些珍貴標本是琥珀科研難得的寶貴證據,他調轉車頭,返回機場。
經銷商乘坐的班機已經飛走了,範勇急匆匆買(mai) 了下一航班的機票,追趕到深圳。
範勇趕到時,經銷商和客戶雙方在機場已經交了貨。
多米尼加經銷商深受感動,講情動員客戶將範勇選中的幾件琥珀標本賣給範勇。
雖然這些琥珀價(jia) 格不菲,但範勇最終如願以償(chang) ,成功擁有了這些標本。
2013年,王鑫來到撫順琥珀研究所,在眾(zhong) 多標本中發現了丁氏花的標本。
論文刊發曆時七年
研究一枚化石,並得出最終結論,一般需要三四年的時間。
但現在離丁氏花的發現,已經過去了7年。
其間合作研究、實驗,直至學術成果刊發,經曆了很多“波折”。
7年中,王鑫等研究人員在多個(ge) 國內(nei) 外不同的學術雜誌嚐試過發表研究,但是都功敗垂成,直到今年才得以發表。
實際上,丁氏花比起之前研究過的早期被子植物化石,是個(ge) 頗為(wei) 年輕的化石。
丁氏花的獨特形態在早期被子植物化石和現代意義(yi) 上的花之間首次架起了一座橋梁,使前者更加和諧地融入到了被子植物大家庭,也為(wei) 闡明後者的來源作出了貢獻。
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