在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi),早期陸地維管植物為何會(huì)發(fā)生復(fù)雜變化?近日,中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員黃璞聯(lián)合國(guó)內(nèi)多名學(xué)者,發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了在貴州下泥盆統(tǒng)蟒山群發(fā)掘的距今約4.1 億年前的“迷你”植物——包陽(yáng)工蕨化石。這一發(fā)現(xiàn)揭示了早期植物獨(dú)特的生存策略,為解釋4 億多年前“植物登陸”如何發(fā)生提供了新線索。
距今4.3 億至3.6 億年前,植物開始了從海洋“登上”陸地的征程。這一過程極大地改變了地球的生態(tài)環(huán)境,幾千萬(wàn)年間,陸地植物的數(shù)量、種類、復(fù)雜程度迅速上升,當(dāng)今陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)由此奠定,這一堪比“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的過程被稱為“植物登陸”。工蕨類是早期維管植物的優(yōu)勢(shì)和代表類群,豐富的化石記錄使工蕨類成為探討早期植物生活史策略的重要材料。
從化石形態(tài)上看,包陽(yáng)工蕨株高僅約45 毫米,孢子囊穗長(zhǎng)僅5.8 至10.8 毫米,這與當(dāng)時(shí)類似植物100 至200毫米的體長(zhǎng)相比,顯得極為“迷你”。研究分析認(rèn)為,在早泥盆世時(shí)期,工蕨類植物擁有了兩種不同的生活史策略。一類以包陽(yáng)工蕨為代表,它們個(gè)體矮小,TSA 較小,營(yíng)養(yǎng)投入和繁殖投入均較少,推測(cè)壽命較短,在短時(shí)間內(nèi)迅速完成整個(gè)生命周期,可適應(yīng)動(dòng)蕩環(huán)境。另一類以澳大利亞工蕨為代表,個(gè)體高大,TSA 較大,無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)投入還是繁殖投入均較多,可能更適宜穩(wěn)定的環(huán)境。
“正是由于趨異演化出了多樣的生活史策略,工蕨類才得以蓬勃發(fā)展,成為早泥盆世植物群中的優(yōu)勢(shì)類群?!秉S璞解釋道。陸地植物在發(fā)展的早期,可能就是依靠演化出多樣的生存策略,才克服了復(fù)雜的環(huán)境壓力,進(jìn)而完成“植物登陸”。
(摘自《光明日?qǐng)?bào)》)