記者從青島科技大學了解到，該校研究團隊在國際上首次從琥珀中發現最古老的現存花朵。研究人員表示：“‘這些花可以說‘開了1億年’”，為東南亞地區早期開花植物演化與板塊運動關係研究提供了重要的化石證據。相關成果1日以封面文章形式發表在國際權威期刊《自然·植物》上。
形成於約一億年前的鼠李科Phylica屬琥珀化石 青島科技大學供圖
Phylica祖先隨印度板塊向北漂移的過程重建圖 青島科技大學供圖
琥珀化石形成時期生態復原圖，圖中地表低矮植物為Phylica 青島科技大學供圖
壬寅年大年初一，一朵古老的花兒來拜年啦！2月1日，我國科學家在《自然—植物》發表封面論文《一億年前琥珀中發現起源於南非的適火性鼠李科植物》。該研究在國際上首次發現了起源於中生代鼠李科植物具原位花粉的完整花朵化石，為東南亞地區早期有花植物演化與板塊運動關係的研究提供了重要的化石證據。
據介紹，該研究成果是由青島科技大學教授王碩帶領的研究團隊與中國科學院南京地質古生物研究所、中國科學院昆明植物研究所、遼寧撫順琥珀研究所和福建農林大學等單位，以及英國開放大學、布里斯託大學和南非生物多樣性研究所密切合作，歷經八年時間取得的。
相隔億年——容顏未改的多器官實體化石
一般來說，植物化石保存的信息僅限於部分器官，其中白堊紀早中期的完整被子植物花化石非常少見，且大多為已絕滅類群，但此次研究發現的琥珀是完好保存了一億年前花朵、果實、葉片、原位花粉等多器官實體化石。
王碩告訴《中國科學報》，其研究團隊通過八年對24塊琥珀化石表面細微形態特徵、內部三維結構與系統進化的綜合分析，將琥珀內包藏的化石與其可能的現生植物親緣類群進行一一比對，排除了不同植物類群間趨同進化的可能，最終在南非的開普植物區找到了與琥珀化石植物形態特徵幾乎一致的現存植物類群。
王碩表示，該類群來自鼠李科Phylica屬，是生長於開普區的瀕危植物。他們的研究表明，該類植物可能在南非開普植物區生存繁衍了約一億年，從恐龍繁盛的中生代開始，一直綻放至今。起源於新生代以前的裸子植物，包括銀杏、水杉被稱為“活化石”，而Phylica經過約一億年的演化，在形態上幾乎沒有發生改變，是罕見的被子植物活化石。
追根溯源——從非洲南端走到中緬邊境的花
據團隊介紹，該研究中的系列琥珀化石標本發現於緬甸北部，而Phylica植物的現生類群卻分佈於非洲南端開普植物區這一特定區域。研究結果表明，緬甸北部的植物區系與非洲大陸最南端的植物區系存在聯繫，這是上億年來板塊運動照成的“滄海桑田”有關。
記者獲悉，這些完好保存在琥珀中的化石植物在印度板塊與岡瓦納古陸帶尚未完全分離前即已形成，隨着岡瓦納古陸的解體和印度板塊的北移，這一生物群的祖先通過印度板塊傳播到緬甸北部，但他們的後裔卻一直在南非的開普植物區生存繁衍。由於環境氣候條件的劇烈改變，其它姐妹群逐漸滅絕，只有他們的後裔在非洲最南端生存繁衍了一億年，並成為如今南非開普植物區Fynbos（開普植物區特有的硬葉灌木和多漿植被）的重要類群。
白堊紀中期被子植物快速輻射演化現象及其原因一直是生物學家研究的熱點問題——包括達爾文在內，他曾稱之為“abominable mystery”（惱人之謎）。
針對此問題，該研究提出白堊紀中期頻繁發生的火災可能是被子植物演化的一個重要驅動力的觀點。
野火在南非開普植物區硬葉灌木和多漿植物對乾旱炎熱環境的適應演化中扮演着重要角色，至今許多分佈於開普區的植物都具有火災適應性。同樣，該研究發現的植物化石也表現出對頻繁野火的高度適應性，如細長且緊緊聚縮在一起的葉片、被葉片緊緊裹護着的花朵、表面密實的毛被等。在這些琥珀化石中，研究團隊還發現了大量疑似被火燒過的植物殘骸，也佐證了在白堊紀中期火災頻繁發生。種種跡象表明，被子植物對環境的強適應性可能是其快速輻射演化的一個秘密。
該研究得到國家自然科學基金、中科院B類戰略性先導專項、古生物與地層學國家重點實驗室開放基金以及山東省自然科學基金的資助。
論文相關信息：https://doi.org/10.1038/s41477-021-01091-w