中國發現約3.7億年前最古老挺水植物  孫自法

 維管植物的水生習性起源是學界長期關注的重要科學問題之一。中國科研合作團隊最近在安徽一處約3.7億年前晚泥盆世的地層中,發現已有楔葉類植物演化出挺水型的生活方式,由此將該類植物挺水習性的起源時間提前了約1億年。

 這項古植物學領域迄今所知最古老挺水植物的重要發現和研究,由中國多所高校、科研機構等同行學者合作完成,相關成果論文近日在國際專業學術期刊《當代生物學》發表。

 論文第一作者、中國礦業大學(北京)副教授劉樂5月20日受訪介紹說,挺水植物的植株下部沉在水中,而上部莖葉伸出水面。陸地植物起源於水生藻類,但其中一部分在演化過程中重新適應了水域環境,逐漸演變為水生植物。

 本項研究中,科研團隊通過深入研究發現於安徽省晚泥盆世地層的楔葉類植物三叉穗的化石,揭示其具備挺水生活習性,為陸地植物重返水域環境提供了珍貴的直接證據。

 這次依託百餘件保存精良的三叉穗標本,較完整展示出植物的整體形態,研究表明,三叉穗具有典型挺水植物特徵,植株下部沉於水中,發育出適應水生環境的細絲狀水生根;上部則直立於水面之上,展開葉片進行光合作用。這種「半身入水」的生長策略是一種關鍵的生態適應,使植物能够同時獲取水體中的養分和空氣中的二氧化碳,並充分接受陽光照射。

 與一些更早期的半水生植物相比,三叉穗在植物體不同部位表現出明顯的形態與功能分化,這是挺水植物適應性演化的重要特徵。三叉穗展現了維管植物對水域環境進行空間分化適應的能力,其體型與結構支持長期而穩定的挺水生活方式,而非僅依賴水位漲落實現間歇性出露或浸沒。

 論文通訊作者、北京大學教授王德明表示,作為目前已知最早具有確鑿挺水特徵的維管植物,三叉穗將楔葉類中挺水習性的化石記錄提前了約1億年,標誌著陸地植物「重返水域」的適應性演化在更早的地質時期已然開始。◇(中新社)