“靜子花”復原圖

琥珀化石中的“靜子花”

達爾文在19世紀中后期提出了生物進化論，認為生物是通過遺傳、變異和自然選擇，從低級到高級，種類由少到多，按時間順序分化和發(fā)展。

但并不是所有化石證據都指向達爾文期望印證的方向。比如，被子植物在白堊紀中期突然大量出現的現象，就令達爾文百思不得其解。因為達爾文找不到更早的被子植物的線索，也就和他所希冀從少到多逐漸發(fā)展的模式不吻合，所以他將被子植物的起源稱為“討厭的謎團”。

近日，中國科學院南京地質古生物研究所研究員王鑫團隊在《科學報告》上報道了一件被命名為“靜子花”的化石，為被子植物在白堊紀中期大量出現提供了一個新的證據。

此前，本報曾以《科學家發(fā)現開在一億年前的“神秘花”》為題進行簡要報道，為了進一步探究這朵“花”的神秘色彩，本報記者再次采訪了王鑫。

一朵保存完整的花

9900萬年前，安靜生長的“靜子花”，剛剛完成向外散播花粉的“重任”，但是花粉還未飄遠，突然就被一大團樹脂包裹住，將時間定格在它最美麗的一瞬間，也包裹住了尚未散去的花粉。在歷經將近一億年的地質滄桑后，靜子花定格成琥珀中的花朵被科研人員發(fā)現并帶回實驗室研究。

“從化石中可以清楚地看到，它是一朵五瓣花，并且具有花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊，是十分典型的核心真雙子葉植物的五瓣花類。”王鑫在接受《中國科學報》記者采訪時說。

核心真雙葉子植物，就是普通人眼中所謂的真正的真雙子葉植物，而雙子葉植物則是指種子萌發(fā)時具有兩片子葉的植物。

不過，靜子花已經是花朵而非發(fā)芽的幼苗，所以研究人員判斷的依據自然還有其他特征。其中最直接的就是其三溝型的花粉，其次還有5數的花萼與花瓣。

“判斷真雙子葉植物是不是核心真雙子葉植物的依據就是花萼與花瓣是否分化，如果兩者已經分化，而且花萼和花瓣都是輪生的，即為核心真雙子葉植物。”王鑫解釋說。非核心真雙子葉植物中的花萼與花瓣則與之不同，其花萼花瓣要么是尚未分化，要么呈螺旋排列。

在這塊“靜子花”的琥珀化石中，研究人員測量了花朵直徑約為6毫米，有5個互相分離的萼片和花瓣。同時，被保留下來的還有花朵中央大約10枚雄蕊和1枚雌蕊，雌蕊由3個心皮組成。“它的花粉是真雙子葉植物中最典型的三溝型花粉。”王鑫補充道。

三溝型花粉具有3個縱向的萌發(fā)孔，這是真雙子葉植物(被子植物中最大的類群)特有的，因此真雙子葉植物也被有的植物學家稱為“三溝粉類”。研究人員還在“靜子花”附近發(fā)現了800多粒三溝型花粉，從距離判斷應該屬于“靜子花”。而“靜子花”中產生和儲存花粉的花藥已經開裂，其花粉已經散出。同時，研究人員還在花蕊底部發(fā)現了蜜盤，這一結構的出現顯示“靜子花”的傳粉很可能與昆蟲有關。

“李靜”與“靜子花”

在發(fā)表在《科學報告》的論文中，“靜子花”的拉丁文名是Lijinganthus revoluta。Lijing即為“李靜”。王鑫解釋說，化石可以以人名或者地名來命名，“李靜”是人名。

1986年到1990年，王鑫在北京大學地質系學習，與他同屆中文系的女生李靜是同學們眼中的才女，也是位女詩人，可惜她英年早逝。“我在學校時并不認識李靜，應該說李靜與這塊化石是同時進入我的視野的。為了紀念她，我用她的名字命名了化石。”王鑫說。

其實，關于這塊化石的研究論文早在兩年前就已經由王鑫團隊完成，但是投稿過程相當曲折，投稿到多個國際期刊，陰差陽錯都未能發(fā)表，最后投稿《科學報告》，才在11月最終發(fā)表。

令人惋惜的是，兩年前，存在于9900萬年前的“靜子花”是當時世界發(fā)現的核心真雙子葉植物中最早的花，但是時間到了2018年，美國的同行將真雙子葉植物的記錄提早到1.05億年前，主要是因為與他們9400萬年前的花朵歸入同一屬種的果實的年齡更老。

被子植物起源依舊成謎

世界各地的化石記錄表明，大約1億年前，被子植物在世界各地迅速增加。那么，被子植物真的是一夜之間就“占據”了地球嗎?

王鑫認為，令達爾文困惑的原因或許只是他受限于當時發(fā)現的化石證據以及相應的解讀。但經過了上百年的研究，人們發(fā)現在達爾文所關注的時代之前的早白堊世，甚至侏羅紀都有被子植物，被子植物的起源時間必然比這些已經發(fā)現的化石的時間更早。“目前，被子植物的起源時間依然無法確定，但是國際學術界比較公認的最早被子植物化石記錄是1.25億～1.3億年前。”王鑫表示。

但他同時解釋說，現在人們提到的被子植物起源以及演化關系中，很多內容是植物學家根據現代植物的研究結果推測出來的。這些演化關系和規(guī)律對于人們系統(tǒng)認識植物很重要，就像是一棵譜系樹。有了“主干”，科學家們可以再逐步根據化石證據，推測樹干上分支的位置以及與相鄰分支之間的關系。

“植物演化規(guī)律讓人們在學習時可以把握植物發(fā)展變化的關鍵點。生物演化網絡在某種程度上像是三維的結構。時間是其中的縱向軸，根據同一時間截面上的信息可以推測過去某個時間段發(fā)生了什么事件，而這個結論在得到化石證據的檢驗之前永遠還只能是個推測。”王鑫說，“過去百余年的植物學實踐證明，僅僅基于現代植物的信息而提出的理論沒有‘預測’過去的能力，如何讓理論既符合現代的植物學實際又符合過去的植物學實際，唯一的解決辦法就是不但要搞清楚現代的植物，還要把過去的植物搞清楚。”所以，被子植物到底起源于何時何地，恐怕最終只能靠化石證據來確定。（本報記者 袁一雪）

關鍵詞： 一億年 神秘花 被子植物