1.45亿年前盛开在中国
辽西地区的“世界最早的花” ——辽宁古果、中华古果,新近被确认属于迄今最古老的
被子植物门(
被子植物门)新类群“
古果属”。
2002年5月,中国与美国
科学家共同在《科学》(Science)期刊上,发表了一种距今约1亿2千5百万年前的
被子植物门化石,并命名为中华古果。其学名为
古果属 sinensis,拉丁文的意思是在中国(sinensis)发现的古代(Archae)果实(fructus)。
这一重大发现是全球被子植物起源与早期演化研究的新突破。2002年5月7日出版的
美国《科学》杂志,以封面文章的重要位置,刊登了这项成果的领衔科学家、
吉林大学孙革教授和中国地质学院
季强研究员等人的论文。
辽宁古果化石是孙革教授率领的课题组于1998年在辽西北票地区发现的迄今“世界最早的花”。与其同一地质时期的中华古果化石,是孙革与季强等人于2000年在辽西凌源地区发现的。科学家将这一现已灭绝的古老的
被子植物门类群,确立为早期被子植物的新科 —— “
古果属”。
中华古果是在
辽西省发现的第二种迄今最早的被子植物,它的营养叶与辽宁古果相似,水生
草本被子植物,其生殖枝上螺旋状着生数十枚果,由心皮对折闭合而成,果实细长面密集,每枚心皮内包藏着8-12数粒胚珠 (种子)。根部不发育,叶子细而深裂。所有这些特征均反映了它的原始
被子植物门性质,并暗示了被子植物可能为水生起源。
这种被子植物的形态特征较之它的时代更为令人惊奇。按植物学界传统理论,
被子植物门是从类似于现生木兰植物的一类灌木演化而来的,然而,“中华古果”却是一种小的、细嫩的水生植物,更像是
草本植物。这种被子植物虽具有花的繁殖器官,却没有色彩夺目的花瓣,其花应为
草本水生被子植物,茎有节节状特点,叶为互生,花与果在叶根部与茎之间,近似植物花草中的
紫罗兰。此花的繁殖能力和生命力应该极强。按照花株整体形状复原应为白绿渲染的片状小花,有五个花瓣,十个
雄蕊中间有一个
雌蕊。
中华古果全高约20公分,叶分叉,根系并没有特别发达。因化石附近也埋有鱼的化石,所以研究人员推论中华古果应是水生,并且它的生殖部位是长在水面之上。中华古果的花为
单性花,其中雌蕊位于枝条的顶端,而雄蕊则位于雌蕊的下方。此外,花并没有
花萼与花瓣,成熟的果实为果(
干果的一种,如现生的
豆荚,成熟后会沿着愈合线打开,把种子释出)。
长久以来,学界一直疑惑早期的
被子植物门到底是
草本植物还是
木本植物,从中华古果的生态习性来看,应属于草本植物,这也给草本植物论更多的支持。事实上,早期开花植物为了获得更多的竞争优势,快速短暂的生活史形态应更有利,这也是草本植物的最重要的习性。因此早期开花植物为草本植物的可能性相当高。
2003年8月,另一组国际研究团队在「
植物学新趋势」(Trends in Plant Science)期刊发表了对中华古果的另一种可能解释,其中认为中华古果非常有可能是完全浸在水中生长。此外,使用不同的分类特征分析所获得系谱,中华古果在系谱中的位置却变得模棱两可,并不如第一组研究团队所认为是在
被子植物门系谱的基础,因此他们不禁的问:「中华古果,是开花植物的祖先,或只是一种特化的早期开花植物呢?」
美国著名《发现》杂志公布了由该杂志主持评选出的2002年百大科学新闻,由中国
吉林大学古生物研究中心和
佛罗里达大学自然史博物馆等国内外科研机构合作研究完成的——世界上最早的花——
被子植物门“
古果属”的发现研究成果,入选其中并排在第57位。
据科技日报报道,美国《发现》杂志以“最早的花香味”为题介绍该成果时说,
查尔斯·达尔文因
被子植物门,亦称
被子植物门突然在
白垩纪中晚期(距今约1亿年至6500万年)大量出现、又找不到它们的祖先类群及早期演化的线索而困惑不解,称之为“讨厌之谜”。
据报道,150多年来,科学家们一直难以解答这个“讨厌之谜”。2002年5月,
吉林大学古生物研究中心和美国佛罗里达
自然史博物馆的古植物学家们宣布:他们在中国发现了“可能是世界上最完整、也是最古老的
被子植物门”化石,这种产于中国湖相
地层1.45亿年前的、被称为“中华古果”的水生植物类群很可能就是现今世界上所有花果和谷物的祖先。