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世界上第壹朵花開在哪裏

“遼寧古果”證明地球上第壹朵花開在中國

背景:遼寧西部的化石寶庫屬於“熱河生物群”,這裏古生物化石被保存得非常完整。

“熱河生物群”絕對稱得上是壹批世界級的古生物化石珍品。而遼寧的朝陽地區無疑是這些珍品的精華所在。這裏保存了壹個相當完整的原始的陸相生態系統。1億多年前,這裏曾是壹個“鳥語花香”的世界,喧囂的湖畔和森林中,曾“龍飛鳳舞”,布滿了絢麗多姿的白堊紀的“鳥園”、“龍園”和“獸園”。古老遼西的天空,飛舞的不僅是美麗的蜻蜓,各色各樣的鳥類,還有形態各異的翼龍。遠古的朝陽火山活動頻繁,不時掀翻了往日的深湖靜水。今天看到的壹個四五米高的巖層斷面上,居然記錄著多達十幾次的火山噴發!這裏保存了壹件件令人震撼的化石,它們罕見地記錄了壹個生命演化時代的悲壯和慘烈:哺育幼仔的恐龍壹家瞬間被火山灰埋葬;肉食的恐龍與其它爬行類相互廝殺;普通雞蛋大小的翼龍和鳥類的胚胎還沒有來得及破殼而出,就和那些爭艷的花壹同被塵封在歷史的檔案中。這裏保存著無數的奇跡,其中就有地球上“第壹朵花”!

記者:探索被子植物的起源的重要意義不單單是為了破解“討厭之謎”吧?

孫革:被子植物也稱“有花植物”,因為它們是真正的花。被子植物和人類生活關系十分密切,我們吃的大米、小麥和水果,身上穿的棉麻,醫療所需的藥品,建築所需的木材,乃至平常看到的各種鮮花,絕大多數都來自於被子植物。可以說,被子植物是現今植物界最高級、也是分布最廣的壹個植物類群。現在的權威觀點認為,植物是4億多年前從海洋登上陸地的,但最初它們繁殖能力較差;後來逐漸產生了孢子以至種子,繁殖能力逐漸增強。起初,植物界只有裸子植物,它們的種子裸露,很容易遭到破壞,這直接影響了後代的繁衍。後來,隨著植物界的進化,種子有了包被(果實),易於保護;植物能夠開花和結果。花朵的出現標誌著被子植物的誕生,先進的繁殖方式使它們迅速地占領了地球,大自然進入了被子植物時代,從此大地才真正變得絢麗多彩。哺乳動物也隨著被子植物的興起而繁盛,並進化發展到高級階段。正因為被子植物在地球生物演化中占有如此重要的地位,因此,它的起源及早期演化壹直是古植物學領域的重大問題,並始終受到科學家們的關註。

記者:您能介紹壹下“遼寧古果”是怎麽發現的嗎?

孫革:1996年,壹位同事給我送來3塊他們采自遼寧北票黃半吉溝的標本。在看到第三塊化石時,我感到十分震驚。這是壹個樣子很像蕨類的分叉狀枝條,但它顯然不同於常見的蕨類植物:像是葉片的部分呈凸起狀,顯然是種子;在主枝和側枝上螺旋狀排列著幾十枚像豆莢樣的果實(蓇葖果),每個果實中包藏著2-4粒種子;種子清清楚楚地被包藏在果實之中。這是典型的被子植物特征!當晚,“遼寧古果”這個新的分類群就被確定了下來。由於當時東北已經冰雪覆蓋,我們沒辦法到當地采集。第二年初春,我們課題組趕到北票黃半吉溝,但開始並沒采到古果化石;後來還是課題組的鄭少林教授和他夫人又趕到那裏精心采集,壹下子發現了3塊“遼寧古果”。化石標本立即帶到南京,我在實驗室裏分析出了表皮細胞,後來又發現了原位花粉。從此,“遼寧古果”化石的總體被子植物特征才逐漸被認識。

記者:有人說,“遼寧古果”沒有花瓣,是個“醜陋的花”,您怎麽認為?

孫革:的確。到現在為止,我們還沒有見到“遼寧古果”的花瓣。我們通常見到的花是由雌蕊、雄蕊、花瓣、花萼這4部分組成的。但“遼寧古果”這朵花有雌蕊,也有雄蕊,但是它沒有花瓣,也沒有花萼。這可能與它們是水生的被子植物有關,因為許多水生被子植物本身就不具有花瓣,像現在的澤瀉目等植物就是這樣。但或許也可能由於“遼寧古果”這類早期的被子植物太古老,花瓣和花萼還沒有演化出來。但不管怎麽說,“遼寧古果”是迄今已知的世界上最古老的花,我們也可以說它是壹朵“醜陋的花”。但是沒有這樣古老的、醜陋的花,也就沒有今天這些美麗的花。

記者:聽說“遼寧古果”的名字傳遍了全世界,科學界是如何認同的?

孫革:1998年11月27日,國際權威學術刊物《科學》雜誌以封面文章發表了我牽頭撰寫的《追索最早的花———中國東北侏羅紀被子植物:古果》的論文,“遼寧古果”終於得以在世界的註視下顯露它的“廬山真面目”。壹時間,美國、英國、日本、新加坡等20多個國家的近百家新聞媒體蜂擁而至,並紛紛以“世界最古老的花在中國”為主題報道了這壹重大發現。由於“遼寧古果”具有典型而又原始的被子植物特征,其產出的時代又是迄今世界最早的,因此壹直得到國際上絕大多數科學家的公認。國際最著名的古植物學家、美國科學院迪爾切院士認為“遼寧古果”是“迄今惟壹有確切證據的、全球最早的花”。“遼寧古果”真像壹位“大使”,代表我們國家也代表了遼寧,走向世界。

記者:您後來又發現了“中華古果”化石,它與“遼寧古果”有什麽相同或不同?

孫革:2000年7月,地質科學院的季強教授在淩源發現了兩塊互為正負模的化石,送來讓我研究,化石產出的層位與“遼寧古果”大致相同。這壹化石保存得更完整,雌蕊、雄蕊以及葉子都與“遼寧古果”相似。但它的蓇葖果(心皮)更細長,包藏的種子更多,是8-12枚;而“遼寧古果”每個蓇葖果包藏的種子壹般是2-5枚。它們都是距今大約1.45億年的早期被子植物,屬於同壹個“古果屬”,又都是水生草本被子植物。但它是壹個新種。我提議命名為“中華古果”,得到了課題組同事們的贊同。“遼寧古果”和“中華古果”猶如“姊妹花”,既有同科、同屬植物的***同特性,又有不同種的特征和差別。它們***同為科學家們研究被子植物起源提供了最寶貴的化石資料,也為中國的古植物學研究步入世界先進行列做出了貢獻。

記者:通過對古果的研究,您得出什麽重要結論?

孫革:“遼寧古果”和“中華古果”的植物學特征的原始性和它們的水生草本習性,為被子植物的起源研究提供了新的思路。從目前眾多的化石證據分析,被子植物很可能起源於古老的、現已滅絕的種子蕨類植物;它們的起源地很可能是以包括中國遼西和蒙古在內的東亞地區。有花植物從這壹地區發源,而後主要是向東北方向輻射、遷移和發展。所有這些正在有力地驗證我們提出的“被子植物起源的東亞中心”的推論。當然,盡管我們已經發現了迄今最早的被子植物,但未來找尋較之“遼寧古果”和“中華古果”更早的被子植物的路可能還會很長。作為古植物學工作者,我們為此而努力,仍然是任重而道遠。但不管怎麽說,“遼寧古果”和“中華古果”的發現,像壹把奇妙的鑰匙,將達爾文的“迷宮”之門慢慢地打開了。這壹研究成果對全球生命演化、特別是植物界的演化研究的影響將是深遠的。