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花的起源一直是植物学界难以解决的难题

来源:中国产业新闻网 编辑:金子 2020-10-14 13:09:41

  花的起源一直是植物学界难以解决的难题。

  最近,一篇来自中国和西班牙古生物学者的论文发表在《古昆虫学》杂志上,引起了学术界的关注。研究人员发现有一种奇怪的花,它是两千五百万年前的琥珀化石。

  "人们很长一段时间都在想花是怎么来的。在不远的将来,我们或许可以解开花朵进化的奥秘。这一发现为我们提供了一个很重要的线索,从丁氏花的形态来看,它很可能是被纵向压缩的枝干。”王鑫是中国科学院南京地质古生物研究所的研究员,她对中国科学报说。

  这项研究中的琥珀化石来自中美洲的多米尼加。”所谓丁氏花,就是我对就读于北大的前校长丁石孙的敬意。”王鑫说。

  弄清楚花儿的进化,须跨越形态学的鸿沟。

  一亿七千四百万年前,地球上就有美丽的南京花。

  一亿二千五百万年前,许多被子植物,如朝阳序,古果,中华果,丽花,辽宁果,白氏果等也出现在我国辽西地区。

  但它们中的许多(如朝阳序、古果、中华果等)与现代意义上的花朵并不相同:它们或者是只有雌性结构,或者是雌性器官相隔很远,它们美丽的花瓣没有留下任何痕迹。

  花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊几乎都是从一朵花上生长出来的,而丁氏花却几乎是通过“纵向伸展”的方式,在一枝花上上下依次生长。

  ”“客观地说,这些化石为人们了解被子植物演化的历史提供了重要证据,但它们与人们想象的花期相距甚远,两者之间还存在着巨大的形态差异。一段时间以来,填补这一空白已成为植物学家的重要任务之一,因为它将使植物学更合理、更可信。王鑫说。

  事实上,数百年前植物学家就对如何跨越这种形态学鸿沟有过猜测。

  很久以前,林奈就有人猜测:花是被纵向压缩的枝条。简单地说,就是通过花轴的缩缩,花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等普通花器被“浓缩”并集中到一个有限的空间中,就会产生我们日常生活中所见的花朵。

  丁氏花化石非常小,仅3-4毫米大小,在多美尼加中新世地层中生产的琥珀中立体保存。由于保存状态良好,加上现代微创CT技术的应用,使研究者们能够清楚地观察到花的主要特征:苞片、花被、雄蕊和雌蕊四轮连接在花轴上。

  丁氏花有五个边缘相扣的花被片,十个雄蕊向内弯曲,其中心是雌蕊和弯曲的花柱。每个雄蕊都有一条很长的花丝,花丝上面有四个药室。它是一种较常见的真双子叶植物。

  对人们认识花的本质及其演化过程,重新认识早些时候发现的被子植物生殖器官,为今后的研究指明了方向,具有十分重要的科学意义。王鑫说

  丁氏花标本在抚顺琥珀研究所永久保存。

  文章的刊出过程颇“曲折”

  对一个化石进行研究,然后得出一个通常需要三四年才能完成的结论。

  但如今,离发现丁氏花,已经过去了7年。

  七年合作研究,实验,直至发表学术成果,经历了许多“曲折”。

  七年来,王鑫曾多次在海内外期刊上发表论文,但均失败。这一困难背后固然有学术原因,但学术之外的原因既难以确定,也难以避免,甚至起到更大的作用。

  「现代植物学是从西方传来的,中国人也是这样。植物界长期科学研究的落后,使中国植物学家在国外权威甚至同行面前出乎意料地谦逊。

  他说:“一方面,一旦与外国人有异议,首当其冲的就是四省吾身,害怕与外国同行不一致。另一方面,一旦发现国内同行有擅越雷池之人,往往不问青红皂白,群起而攻之。王鑫笑道。

  对于花的起源研究则更是如此:明明国际权威已经张口结舌,不知所措,而国内许多同行却在根本不知道真相的情况下,坚决而盲目地跟风,劫富济贫,丧失了科学家辨别是非的本能。

  与先前研究的早期被子植物化石相比,丁氏花其实是一个相当年轻的化石。

  在早期被子植物化石和现代意义上的花之间,丁氏花的独特形态第一次用化石架起了一座桥梁,使前者更和谐地融入被子植物大家庭,同时也有助于阐明后者的起源。

  丁先生的发现,有着一个传奇。

  抚顺琥珀研究所所长范勇就丁氏花的发现向《中国科学报》讲述了一个颇具传奇色彩的故事。

  年春,深圳的郑女士带着一位多米尼加的琥珀经销商来到抚顺琥珀研究所,打算把一批多米尼加琥珀标本卖给研究所作科研用。

  交易结束后,经销商给范勇看了大约10多公斤多米尼加琥珀标本,并表示这是深圳客人同意出售的货物,只能欣赏,不能出售。

  因为有大量的标本,要花很长时间看完,范勇熬夜去查看。

  这个观察并不重要,范勇从里面找到了蝎子、螳螂、猎蝽等许多珍贵的标本,更令人惊讶的是,他还从里面找到了更为罕见的花朵标本。

  范勇再三要求,要购买这些珍贵的标本。

  但是客商很讲信誉,坚持已经谈好的样品不能卖。带有遗憾,范勇亲自开车把客商送到了沈阳桃仙机场,客商要飞往深圳把货物交给客户。

  回到家,范勇想,这些珍贵的标本是琥珀研究中少有的珍贵证据,于是他调转车头,回到机场。商贩们乘坐的飞机已经飞走,范勇匆忙买下下航班,赶往深圳。

  深圳客户到机场接多米尼加客商,范勇到达时,双方都已在机场交货。

  范勇的到来,让多米尼加客商深受感动,感慨万千,动员顾客能够把范勇挑选的一些琥珀标本卖给范勇。

  尽管这些琥珀很昂贵,但范勇最终还是如愿以偿,成功地获得了这些琥珀。

  王鑫2013年来到抚顺琥珀研究所,从众多琥珀标本中发现此标本并带回研究所进行研究,才得知丁氏花的故事。

  在王鑫的研究领域中,有几个“第一次”的发现,使他引以为豪。

  在化石植物生理活动方面,王鑫首次观测到化石记录。

  古植物学家过去认为化石植物的生理活动只是一种幻想。

  但随着对植物细胞质化石研究的深入,这已成为古植物学家的一个现实目标。在实践中,王鑫不仅观察到了细胞膜、叶绿体等亚细胞结构,而且还首次成功地观察到了植物细胞内的物质迁移现象。

责任编辑:金子
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