我科学家发现4.1亿年前“迷你”植物

  本报南京1月16日电（记者苏雁 通讯员姬尊雨）在相对较短的时间内，早期陆地维管植物为何会发生复杂变化？近日，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员黄璞联合国内多名学者，发现并报道了在贵州下泥盆统蟒山群发掘的距今约4.1亿年前的“迷你”植物——包阳工蕨化石。这一发现揭示了早期植物独特的生存策略，为解释4亿多年前“植物登陆”如何发生提供了新线索。

  距今4.3亿至3.6亿年前，植物开始了从海洋“登上”陆地的征程。这一过程极大地改变了地球的生态环境，几千万年间，陆地植物的数量、种类、复杂程度迅速上升，当今陆地生态系统的基础由此奠定，这一堪比“寒武纪大爆发”的过程被称为“植物登陆”。工蕨类是早期维管植物的优势和代表类群，丰富的化石记录使工蕨类成为探讨早期植物生活史策略的重要材料。

  从化石形态上看，包阳工蕨株高仅约45毫米，孢子囊穗长仅5.8至10.8毫米，这与当时类似植物100至200毫米的体长相比，显得极为“迷你”。为何同一时间、类似物种之间会出现如此大的体型差异？研究团队对距今4.3亿至3.9亿年前全球工蕨类的多维形态特征数据进行分析。

  为了衡量化石植物的繁殖投入总量，研究团队提出了孢子囊总容纳空间（以下简称“TSA”）这一新指标。研究分析认为，在早泥盆世时期，工蕨类植物拥有了两种不同的生活史策略。一类以包阳工蕨为代表，它们个体矮小，TSA较小，营养投入和繁殖投入均较少，推测寿命较短，在短时间内迅速完成整个生命周期，可适应动荡环境。另一类以澳大利亚工蕨为代表，个体高大，TSA较大，无论是营养投入还是繁殖投入均较多，可能更适宜稳定的环境。

  “正是由于趋异演化出了多样的生活史策略，工蕨类才得以蓬勃发展，成为早泥盆世植物群中的优势类群。”黄璞解释道。陆地植物在发展的早期，可能就是依靠演化出多样的生存策略，才克服了复杂的环境压力，进而完成“植物登陆”。