植 物

东亚常绿阔叶林的悠久历史

东亚地区的亚热带常绿阔叶林，虽在现今全球范围内是较为独特的一种植被类型，但广泛的化石记录显示整个北半球在新生代早期多为这种植被所覆盖。因此对它起源与演变的研究，对探寻北半球植被与生物多样性格局的形成有着重要意义。以往由于缺少东亚地区的化石证据，一般认为北美和欧洲的常绿阔叶林区系更为古老，东亚的现存只是它的“孑遗”或“博物馆”。然而，近年来在东亚地区发现的古近纪化石正在逐步挑战这种看法。在滇东南文山盆地中发现的渐新世文山植物群，是我国目前为止物种最为丰富多样的新生代植物群。它具有较早的地质时代，对解决东亚常绿阔叶林的起源问题有重要作用。鼠刺属是虎耳草目鼠刺科小乔木或灌木。该属常绿种类是东亚常绿阔叶林中常见的灌木层植物，而落叶种类又与东亚－北美的暖温带落叶阔叶林关联，因此它也是研究落叶阔叶林与常绿阔叶林的关系的很好材料。近期，研究者在文山植物群的化石收藏中鉴定出一种鼠刺属的叶片。通过与现生种类叶脉结构的研究对比，确定其属于常绿鼠刺组，最近亲缘种为峨嵋鼠刺。鼠刺可能起源于热带亚洲，但其多样性中心是我国南部的亚热带地区，是常绿阔叶林的指示物种。结合植物群中发现的其他类群，表明在早渐新世时（约3000万年前），这一植被类型便已存在了。（Plant Diversity 2021, https://doi.org/10.1016/j.pld.2020.09.006）

植物开花时间的调控

开花时间是植物生活史中非常重要的一个性状。由于植物自身的不可移动性，当遭遇到环境制约，为了响应发育和环境的双重信号，植物可通过复杂的调控网络调整开花时间，以维持繁殖成功率。因此，植物响应逆境胁迫的调控网络与开花时间的调控网络可能存在一些共同的调节枢纽，这些枢纽尚有待于进一步的发现。热休克蛋白（HSPs）是植物响应逆境胁迫的重要家族，参与干旱、高温、胁迫等多种环境胁迫的响应。近期，研究者利用反向遗传学、分子生物学与遗传杂交等方法对热休克蛋白HSP101在正常生长条件下的功能进行了研究。结果显示，在正常生长条件下，拟南芥HSP101影响多条开花时间调控途径基因的表达，可能是植物平衡发育和胁迫响应的一个共同枢纽。（Plant Physiology 2021,kiab052）

在化石数据库里寻找开花植物的起源

开花植物的起源一直以来都是个谜，进化论的奠基人达尔文把开花植物突然出现在化石记录中的现象称为“恼人的谜团”。随着基因组时代的来临，由分子数据估算的开花植物起源的时间比已发现的最古老的被子植物化石要早很多，被子植物究竟起源于何时变得更加扑朔迷离。近期，研究者利用大型植物化石数据库，根据新开发的数学模型，使用计算机模拟的方法，发现开花植物可能起源于侏罗纪甚至更早，比公认的最古老的化石记录要早数百万年。早期的开花植物很可能长期以来生活在由蕨类植物和裸子植物所主导的古老的陆地生态系统中。但受限于稀有性以及石化概率较低等因素，早期开花植物化石难以被发现。化石记录显示开花植物的多样化可能在过去8千万年到1亿年间建立，但开花植物在占据主导前它们可能已经存在了一亿年之久。(Nature Ecology & Evolution 2021, https://doi.org/10.1038/s41559-020-01387-8)

早白垩世发现目前最早的、完整保存的单子叶植物化石

单子叶植物是被子植物中的一大类群，人类赖以生存的大部分粮食作物例如小麦、水稻、高粱、谷子等都来自于这类植物。单子叶植物的化石极为稀少。内蒙古宁城县早白垩世（1.25亿年前）的义县组地层发现了整株完整保存的单子叶植物——宁城中华草（Sinoherba ningchengensis）。化石保存于灰白色细砂岩中，包括根、茎、叶、花直接相连的各个器官。标本根系具侧根，茎细长且具有明显的节，茎上长附着多枚叶片。叶片细长，具有平行叶脉，基部具有抱茎的叶鞘。其顶端的花序包含多朵花，周围有解读为花被的叶状结构，中央是椭圆形的雌蕊，雌蕊顶端具有粗短的花柱，子房腔顶端分成两室，基部有一个直立的胚珠。通过对比研究，研究者发现宁城中华草的叶脉和叶鞘与单子叶植物的可比性很强，这一结论也进一步得到了分支分类学分析的支持。（Palaeoworld 2021, 30:169—175）