早白堊世發現最早完整保存單子葉植物化石

日前，媒體報道了在早白堊世（1.25億年前）的中國義縣組地層發現的整株保存的單子葉植物——寧城中華草（Sinoherba ningchengensis）。這是截至目前全球最早的可靠單子葉植物化石記錄。

“這一發現不僅增加了義縣組被子植物的多樣性，而且在這么早的地層中發現人們以為較進化的單子葉植物，似乎再一次向人們暗示：義縣組所處的早白堊世不太可能是被子植物真正的起源時代，也許被子植物的歷史可以追溯到侏羅紀甚至更久遠的時代。”論文通訊作者、中國科學院南京地質古生物研究所研究員王鑫說。

被子植物是當代生態系統中最重要的組成成分，人類的生存和發展都和被子植物的興衰分不開。人類賴以生存的大部分糧食作物，例如小麥、水稻、高粱、谷子在植物分類學中都屬于被子植物中的一個大類群——單子葉植物。但是，植物學家此前對被子植物（尤其是單子葉植物）的起源和歷史了解甚少。

“盡管過去二三十年義縣組地層因為其中出產的被子植物化石而世界聞名，但此前的化石中沒有發現很好的單子葉植物化石。”王鑫說。

寧城中華草的化石標本出產自內蒙古自治區寧城縣大雙廟鎮劉家南溝附近的義縣組地層。化石保存于灰白色薄層細砂巖中，大約26厘米長，5厘米寬。令人欣喜的是，寧城中華草是作為一個完整的植株保存的，包括根、莖、葉、花直接相連的各個器官。

這種獨特的保存方式減少了人為拼接造成錯誤的可能、保證研究結論的可靠性。寧城中華草的標本中保存了具有側根的根系，它的莖細長且具有明顯的節，莖上附著多枚葉片。葉片細長，具有平行葉脈，基部具有抱莖的葉鞘。標本中保存了植物頂端的花序。花序包含多朵花，花周圍有相當于花被的葉形結構，中央是橢圓形的雌蕊。雌蕊頂端具有粗短的花柱，子房腔頂端分成兩室，基部有一個直立的胚珠。

通過對比研究，研究者發現寧城中華草的葉脈和葉鞘與單子葉植物的可比性很強，這一結論進一步得到了分支分類學分析的支持。

按照現在人們對被子植物系統學的認識，單子葉植物是相對較進化的植物類群。此前關于這個類群的化石記錄不多，因此對其起源和演化的認識有限。此次在1.25億年前的義縣組地層中發現這么完整的單子葉植物實屬罕見。