现代快报讯（记者 阿里亚）被子植物占据植物界大半壁江山，一直备受植物学家的关注。一块2.37亿年前的古植物化石，身份“跨界”，对传统理论提出挑战……近日，由中国科学院南京地质古生物研究所研究员王鑫主持的一项研究成果——《来自西班牙中三叠统的前心皮》发表在国际著名学术期刊《植物》上，为了解被子植物起源提供了全新视角。
植物也玩“跨界”？化石中现惊喜
被子植物也称为开花植物，是现今植物界最繁盛和分布最广的类群。“目前地球上已知的被子植物大约有30-40万种，占据植物界多样性的90%以上。”王鑫说，被子植物既是人类起源的重要生态因素，又是人们赖以生存的重要生物资源。
想象一下远古的地球，即便陆地上到处都是茂盛森林，却没有一朵花开。大约在1亿多年前的某一天，被子植物才姗姗来迟。它们以鲜艳的色彩、种类繁多的花朵，把地球装点得分外美丽。
从裸子植物到被子植物，是植物演化史上非常重要的“一跃”。然而，尽管上百年来人们不懈努力，被子植物的起源仍是植物学家所面临的难题。
△三叠纪跨界者的模式标本
“这块长度大约38毫米的化石来自植物生殖器官，形态结构保存完好。”王鑫告诉现代快报记者，他研究多年的这块化石名叫“三叠纪跨界者”，二十多年前在西班牙2.37亿年前的三叠纪地层中发现。该化石中的生殖器官既具有裸子植物松柏类球果的外貌，又具有近似被子植物的胚珠包裹状态。
王鑫介绍，从形貌上看，该化石很像2亿多年前的裸子植物中松柏类的一颗球果。但仔细观察后会发现，这个“球果”的“苞鳞”几乎完全包裹住了其腋部的倒生胚珠。之所以说“几乎完全包裹住”是因为“苞鳞”在其腹面还留了一个缝。这个“缝”则意味着该生殖器官对其胚珠的包裹程度尚未达到被子植物应有的程度。
△生殖器官侧生单元的腹缝线（箭头）
这种形态结构类似某些原始的被子植物中尚未完全闭合的心皮，而心皮是被子植物独有、裸子植物中不曾有的结构。
挑战传统理论，多维度揭示植物进化奥秘
尽管研究了很多年，但是王鑫仍然觉得被子植物起源是一个谜，是一个重要且复杂的科学问题之一。
“它的起源过程很复杂，中间有很多很多路径，也可能每个阶段都发生了许多变化。我们在追溯过去的东西，目的是知道被子植物起源过程中所有的细节，所以有很多事情需要去做。”王鑫说，这个过程就像探寻历史的本色一样，可以无限细化。
被子植物令人惊叹的成功进化，主要原因是花的形成。作为被子植物特有的生殖器官，花在植物的生活周期中占据有极其重要的地位。在植物个体发育中，花的分化标志着植物从营养生长转入了生殖生长。只有根茎叶发育良好的基础上，到达一定时期，才能顺利开花又结果。
长期以来，迷人且古老的被子植物吸引着像王鑫这样的众多植物学家的注意，他们有各自的看法和见解。
△伴生的一个侧生单元中的胚珠，腹面观；箭头指向其珠柄
“植物地上部分的器官总体来说分为两类，一种是叶，一种是枝，这两个器官在现代植物的发育过程由不同的基因调控。”王鑫介绍，目前学界的主流观点有两派：一派认为胚珠是长在枝的顶端上，而不是长在叶子上或者叶子的边缘；另一派认为从本质上来讲，所有的植物器官都是由叶演变来的。
按照传统理论，被子植物雌蕊的基本单元——心皮，是由边缘上长胚珠的大孢子叶经过沿纵向内卷形成的。近年来，王鑫提出的“一统理论”认为，心皮是由一片叶包裹一个长胚珠的枝形成的复合结构。此前这一理论已经得到部分化石证据支持，也符合当前植物功能基因的研究成果。
“‘三叠纪跨界者’是目前裸子植物中最接近被子植物的种类，很可能是裸子植物和被子植物之间的过渡类群。它的胚珠直接长在枝上，而不是长在叶子边缘上。”王鑫表示，“三叠纪跨界者”化石能够帮助我们揭示更多的植物演化奥秘。因为它的形态结构没有超出“一统理论”的预测范围，却与此前传统理论的预测不符。
（图片来源：中科院南京地质古生物研究所）
