■本報(bào)見習(xí)記者 程唯珈

距今約2.52億年的二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交，發(fā)生了地質(zhì)歷史時(shí)期最為嚴(yán)重的全球生物集群滅絕事件，短時(shí)間內(nèi)造成了超過95%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕。

但是有跡象顯示，植物可能存在較優(yōu)的應(yīng)對方法。2018年12月21日發(fā)表在《科學(xué)》雜志的一篇研究表示，一些在嚴(yán)苛環(huán)境中生存并耐受季節(jié)性干旱的植物類群為在環(huán)境災(zāi)變中幸存作好了充分準(zhǔn)備。

“大滅絕”的“幸存者”

二疊紀(jì)期間，以大羽羊齒和舌羊齒為主的種子蕨類植物得到快速發(fā)展，其中由真蕨類和種子蕨類組成了大面積的濱海和內(nèi)陸沼澤森林。但自“大滅絕”開始，真蕨類植物大量消亡，其遺體埋藏地下，形成煤層。

誰能想到，這樣的“生靈涂炭”中居然還有植物能夠幸免遇難。

“我們相信，那是因?yàn)樗鼈冊缫褜W(xué)會(huì)了如何應(yīng)對壓力和干擾?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、德國明斯特大學(xué)古植物學(xué)家Benjamon Bomfleur說。

研究報(bào)告稱，Bomfleur及其同事在約旦境內(nèi)、死海東岸的裸露巖石中，用鐵錘和鶴嘴鋤挖掘出了一小塊不同尋常的植物化石。該植物葉表皮蠟制的覆蓋物（或角質(zhì)層）被精致地保存下來，使得研究小組能夠根據(jù)關(guān)鍵的表皮特征鑒別這些植物。

此次采集的化石是目前發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代松柏類植物化石中最古老的記錄。此次發(fā)現(xiàn)還包括一種叫作二叉羊齒的種子蕨類植物殘骸，這可能有助于解決有關(guān)該類群演化歷史的爭論。

長期以來，二叉羊齒被認(rèn)為存活在大滅絕后的中生代，分布于南半球更南方的地帶。但2006年，研究者在約旦境內(nèi)死海附近地區(qū)發(fā)現(xiàn)了早于大滅絕事件的二叉羊齒化石，這暗示了這種古老的種子植物起源于二疊紀(jì)末絕滅事件之前，并在大絕滅中幸存。

當(dāng)時(shí)一些科學(xué)家對研究結(jié)果提出質(zhì)疑，因?yàn)樵摶瘺]有包含生殖器官的標(biāo)本，而通常認(rèn)為生殖器官對鑒別植物至關(guān)重要。此次最新標(biāo)本包含花粉器官，基本確認(rèn)了2006年的發(fā)現(xiàn)。

揭示植物演化之謎

此次發(fā)現(xiàn)如此重要的原因之一是因?yàn)榛a(chǎn)于古緯度約南緯15°的赤道地區(qū)，氣候炎熱半濕潤，具有明顯的干季特征。

美國加州大學(xué)伯克利分校古植物學(xué)家Cindy Looy認(rèn)為，很少有化石來自這種環(huán)境，這對古植物學(xué)家理解植物進(jìn)化和幾種主要植物譜系的起源有著深遠(yuǎn)影響。研究者用這些化石校準(zhǔn)植物的進(jìn)化模型，因此最新的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)影響人們對不同物種分化時(shí)間的估測。

這一發(fā)現(xiàn)同樣引起了中國古植物學(xué)家的興趣。中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所史恭樂告訴《中國科學(xué)報(bào)》，“此次在約旦發(fā)現(xiàn)的一些晚二疊紀(jì)松柏類化石具有典型的羅漢松科葉枝宏觀形態(tài)和氣孔器微觀構(gòu)造，極有可能代表了最早的羅漢松科和現(xiàn)生松柏類冠群的化石記錄。而在此之前，最早的羅漢松科化石發(fā)現(xiàn)于距今約2.45億年的中三疊世地層?！?/p>

他同時(shí)表示，此次發(fā)現(xiàn)中另外兩大令人饒有興致的類群是本內(nèi)蘇鐵類和盔籽類，它們是現(xiàn)今已經(jīng)絕滅的兩大類種子植物。由于特殊的生殖器官構(gòu)造，在不同演化理論下分別被認(rèn)為和被子植物的起源有關(guān)，甚至有可能代表了被子植物的祖先類群。

地史變遷的見證者

中國科學(xué)家長期致力于二疊紀(jì)末生物大滅絕事件對陸生植物影響的相關(guān)研究。

2016年，中國科學(xué)院院士沈樹忠團(tuán)隊(duì)基于我國華南（黔西滇東）地區(qū)的材料，發(fā)現(xiàn)赤道地區(qū)陸生植物在二疊紀(jì)末發(fā)生絕滅，以大羽羊齒植物為代表的華夏植物群在這時(shí)期遭受重創(chuàng)，消失殆盡，植物多樣性大幅度降低。而且這一絕滅事件與海洋動(dòng)物幾乎同時(shí)發(fā)生。

“植物化石是研究二疊紀(jì)末生物大滅絕事件對陸生植物影響最直接的材料。”中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所萬明禮表示，“對大滅絕事件之前的植物化石展開研究，并探索其時(shí)空分布，首先揭示出究竟哪些植物深受滅絕事件影響和在這樣的災(zāi)難事件中消亡。其次，可檢查出究竟有哪些植物成功越過滅絕事件并存活至三疊紀(jì)。對這些植物的深入研究有助于人們發(fā)現(xiàn)植物應(yīng)對災(zāi)變事件的生態(tài)策略?！?/p>

植物化石不僅能為人們認(rèn)識植物起源和演化提供直接證據(jù)，也是恢復(fù)地質(zhì)歷史時(shí)期古氣候、古生態(tài)和古地理的優(yōu)良載體。通過研究地質(zhì)事件前后的植物和植被演化，無疑將為人們認(rèn)識目前全球變暖趨勢下森林和陸地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供有益參考。