4億年前陸生維管植物即具豐富多樣性 _地球

北京大學(xué)郝守剛教授、薛進莊副教授共同完成的一項的最新研究成果表明，在4億年前的早泥盆世，地球植被的組成和現(xiàn)今完全不同，植物都是剛剛登陸不久，處于最初的輻射演化時期，陸生維管類的工蕨植物就是這個時期的優(yōu)勢類群并具有豐富的多樣性。
植物是地球陸地表面最早的拓荒者之一，享有“地球的綠色斗篷”之譽，它們通過光合作用和呼吸作用調(diào)節(jié)著地球的體溫，構(gòu)成整個地球生物鏈的基礎(chǔ) 。然而，在地球長達46億年漫長的演化歷史中，高等植物卻直到4.7億年前才開始登上陸地。早期陸生維管植物的起源和演化是影響到整個地球生命的重要事件，其最顯著的效應(yīng)是使古大氣中的二氧化碳濃度從2‰ (按體積計算)以上降至接近現(xiàn)今的水平，并且為隨后的動物登陸(約360百萬年前的晚泥盆世出現(xiàn)兩棲類)準備了食物基礎(chǔ) 。早泥盆世(406-387百萬年前)，地球植被的組成和現(xiàn)今完全不同，在全球范圍內(nèi)，植物均剛剛登陸不久，工蕨植物代表了現(xiàn)今石松植物的祖先類群。
最新一期中國《地質(zhì)學(xué)報(英文版)》發(fā)表了兩位北大學(xué)者得到國家自然科學(xué)基金資助項目的上述研究成果，他們詳細研究了中國云南早泥盆世的坡松沖植物群中產(chǎn)出的一種新工蕨植物弱枝叉蕨。植物個體矮小，通常只有幾十厘米；營養(yǎng)軸裸露、無葉，多次二叉分枝；孢子囊聚集成穗，一些柔弱的細枝出現(xiàn)在生殖區(qū)域；孢子囊側(cè)生于莖軸上，橢圓形或近圓形，沿邊緣開裂以散布孢子。掃描電子顯微鏡技術(shù)揭示這一植物的孢子囊由兩壁層構(gòu)成，外層為垂周分裂的細胞層(外垂周層) ，而內(nèi)層為平周分裂的細胞層(內(nèi)平周層) 。迄今世界上已報道16個工蕨植物屬，對這些工蕨植物孢子囊壁層結(jié)構(gòu)的對比研究表明，外垂周層和內(nèi)平周層的兩層壁結(jié)構(gòu)是工蕨植物在演化過程中出現(xiàn)的進步特征，而孢子囊的開裂機制在不同屬中則不盡相同，體現(xiàn)出工蕨植物生殖策略的多樣性。
【4億年前陸生維管植物即具豐富多樣性】現(xiàn)今中國大陸是由地史時期的古板塊在古生代和中生代拼合而成的復(fù)合體，植物化石的系統(tǒng)分類、古地理分布研究有助于認識古板塊的歷史。中國泥盆紀陸相地層廣泛發(fā)育，在早期陸生維管植物與環(huán)境的研究中，日益顯示出重要的學(xué)術(shù)地位。中國華南地區(qū)在4億年前地處熱帶，氣候溫暖濕潤，《地質(zhì)學(xué)報(英文版)》的研究成果顯示，在植物剛登陸不久，熱帶植物區(qū)中的工蕨植物即具有豐富的多樣性。

中新網(wǎng)北京8月25日電(采訪人員孫自法)