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標題: 神秘的植物化石屬於一個已不存在的家族 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-12-23 11:46 AM 標題: 神秘的植物化石屬於一個已不存在的家族

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　　1969年猶他州東部發現了Othniophyton elongatum(意為「外來植物」)的化石葉子。最初科學家推測已滅絕的物種可能屬於人參科(Araliaceae)。然而﹐一個曾經結案的案件現在正在重新審理。新的化石標本表明﹐Othniophyton elongatum比科學家最初想像的還要奇怪。
　　佛羅里達自然歷史博物館古植物學館長史蒂文·曼徹斯特多年來一直在研究猶他州4700萬年前的化石。在參觀加州大學伯克利分校的古植物學收藏時﹐他偶然發現了一種身份不明﹑保存異常完好的植物化石﹐該化石與Othniophyton elongatum的葉子來自同一地區。曼徹斯特是一項新研究的合著者﹐他和他的同事們在這項研究中表明﹐這些葉子屬於一種獨特的植物﹐有不同尋常的花朵和果實。研究結果發表在《植物學年鑒》上。
　　仔細觀察發現﹐1969年的化石和曼徹斯特大學伯克利分校後來研究的化石來自同一種植物。但是伯克利化石的木質莖上附著的葉子﹑果實和花朵與人參科的其他植物完全不同﹐該物種最初被歸入人參科。曼徹斯特說﹕「這種化石很少有帶有果實和葉子的樹枝。通常這些樹枝是分開發現的。」。
　　作者廣泛分析了新舊化石的物理特徵﹐然後有條不紊地尋找它們可能屬於的任何活植物科。今天有400多個不同的開花植物科﹐但作者無法將化石的奇怪特徵與它們中的任何一個相匹配。該研究團隊抵制住了將這個模糊的標本整齊地歸為一個活的群體的衝動﹐然後尋找了它可能屬於的已滅絕的家族﹐但又一次空手而歸。
　　作者表示﹐他們的研究結果突顯了古植物學中可能普遍存在的問題。在許多情況下﹐存在不到6500萬年前的已滅絕植物被歸入現代科或屬﹐即直接位於單個物種水平之上的分類群。這可能會導致對古代生態系統生物多樣性的估計出現偏差。曼徹斯特說﹕「我們有很好的證據將許多東西歸入現代科或屬﹐但你不能總是把這些東西硬塞進鞋裡。」。
　　這些化石是在猶他州東部彩虹鬼城附近的綠河地層中發現的。大約4700萬年前﹐該地區是一個構造活躍的大型內陸湖泊系統﹐為化石保存提供了完美的條件。低氧湖泊沉積物和火山灰陣雨減緩了許多魚類﹑爬行動物﹑鳥類﹑無脊椎動物和植物的分解﹐使其中一些得以以驚人的細節保存下來。
　　研究過該物種原始葉子化石的研究人員幾乎沒有什麼可以研究的。沒有花﹑果實或樹枝﹐他們只能分析葉子的形狀和葉脈圖案。根據這種排列﹐研究人員認為它可能是由多個較小的小葉組成的單葉。這種類型的復葉是人參科幾種植物的決定性特徵。但新化石的葉子直接附著在莖上﹐這描繪了一幅非常不同的植物曾經的樣子。曼徹斯特說﹕「我們發現的兩根樹枝上附著著同一種葉子﹐但它們不是複合物。它們很簡單﹐這消除了它是那個家族中任何東西的可能性。」。
　　化石中的漿果排除了草和木蘭等科植物。這些花確實類似於一些現代群體﹐但其他特徵也排除了這些可能性。即使在他們的曲目中有如此原始的化石﹐研究人員也比以前留下了更多的問題。
　　由於受到阻礙﹐該研究團隊將化石擱置了幾年。隨後佛羅里達博物館聘請了一位人工智能策展人﹐他建立了一個新的顯微鏡工作站。當通過數字顯微鏡的強大鏡頭和計算機增強的陰影效果照明進行觀察時﹐作者可以看到他們在之前的觀察中錯過的微妙特徵。當他們專注於化石的微小果實時﹐他們可以看到其內部解剖結構留下的微觀印象﹐包括發育中的小種子的特徵。曼徹斯特說﹕「通常我們不希望在這些類型的化石中看到它的保存﹐但也許我們一直在忽視它﹐因為我們的設備沒有捕捉到那種地形起伏。」。
　　這種植物最奇怪的新特徵之一是它的雄蕊﹐即花的雄性生殖器官。在大多數植物物種中﹐一旦花受精﹐雄蕊就會與花瓣和其他不再需要繁殖的花部分一起分離。曼徹斯特說﹕「通常﹐隨著果實的發育﹐雄蕊會脫落。這件事似乎很不尋常﹐因為它在成熟的果實中保留了雄蕊﹐種子隨時可以分散。我們在現代的任何東西中都沒有看到這種情況。」。
　　在排除了所有現代家庭的情況下﹐他們將這些特徵與已滅絕的家庭進行了比較。再一次沒有找到匹配項。該研究的主要作者﹑佛羅里達大學的科研人員在收集信息以識別化石方面發揮了重要作用。他說﹕「這很重要﹐因為它為我們提供了一點線索﹐讓我們瞭解這些生物是如何在不同地方進化和適應的。」。
　　植物科可以包含驚人的多樣性。看似不同的植物﹐如毒籐﹑腰果和芒果﹐都屬於同一科﹐還有800多種其他物種。目前尚不清楚這個神秘的滅絕群體中有多少多樣性隨著時間的推移而消失。這並不是綠河組中唯一的神秘物種。當來自該地區的植物化石讓研究人員感到驚訝時﹐類似的情況也發生了﹐導致發現了其他已滅絕的群體。曼徹斯特說﹕「1969年出版的這本書仍然有這些有趣的謎團。」。
　　通過iDigBio等工具對博物館標本進行數字訪問﹐科研人員可以繼續研究和瞭解植物進化的自然歷史。

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