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从包裹在琥珀中的 4000 万年松果中发芽种子

一种罕见的植物状况的第一个化石证据,称为早期发芽,其中种子在离开果实之前发芽。 图片来源:George Poinar Jr.,俄亥俄州立大学

俄勒冈州立大学的研究揭示了一种罕见植物状况的化石证据,这种状况被称为早期萌发,即种子在离开果实之前萌发。

在发表在一篇论文中 历史生物学俄勒冈州立科学学院的 George Poinar Jr. 描述了一个大约有 4000 万年历史的松果,它被包裹在波罗的海琥珀中,从中长出许多胚茎。

Poinar 是一位利用保存在琥珀中的动植物生命来了解遥远过去的生物学和生态学的国际专家,他说。 “我们倾向于将生命——父亲体内的胚胎发育——与动物联系起来,而忘记了它有时会发生在植物中。”

Poinar 说,在很大程度上,这些事件主要涉及被子植物。 被子植物直接或间接提供人们食用的大部分食物,它们开花并产生被果实包围的种子。

“水果中的种子发芽在缺乏种子休眠的植物中很常见,例如西红柿、辣椒和葡萄柚,其发生的原因有多种,”他说。 “但在裸子植物中很少见。”

裸子植物如针叶树产生“裸露的”或未封闭的种子。 Poinar 说,松果的早期发芽是如此罕见,以至于自 1965 年以来,科学文献中只描述了这种情况的一个自然发生的例子。

“这是使这一发现如此有趣的部分原因,”他说,“即便如此,它还是第一个包含种子萌发的植物生命力化石记录。” “我发现这个小松果中的种子开始在锥内发芽,并且芽可以在它们在树脂中死亡之前长到这么远,这很棒。”

Poinar 说,在芽的尖端是一簇簇针叶,有些是五根一束,将化石与已灭绝的松树种 Pinus cembrifolia 联系起来,这种松树先前在波罗的海琥珀中被描述过。

他补充说,波罗的海琥珀中的松果并不多见。 那些确实出现的那些被收藏家珍视,因为​​锥体的鳞片是坚固的,它们通常保存完好,看起来栩栩如生。

Poinar 说,植物的活力通常以两种方式之一出现。 早期发芽是两者中最常见的,另一种是营养生命,例如当洋葱直接从母株的花头长出时。

“就这块化石的种子活力而言,这些种子在琥珀中产生了完全可见的胚茎,”他说。 目前还不清楚这些被称为下胚轴的茎是否在锥体变成琥珀色之前出现。 然而,根据他们的位置,似乎有一些(如果不是大部分)生长发生在松果落入树脂之后。

“在生物体被埋在树脂中之后,通常会发生一些活动,例如产卵的昆虫,”Poinar 说。 “此外,昆虫寄生虫有时会在树脂被捕获后从宿主逃逸到树脂中。在松果的情况下,覆盖芽暴露部分的表皮可以防止天然树脂固定剂快速进入。”

对现存裸子植物生存能力的研究表明,这种情况可能与冬季霜冻有关。 Poinar 说,如果波罗的海琥珀森林有一个潮湿和温暖的环境,正如所假设的那样,可能会出现轻微的霜冻。

“这是植物种子活力的第一个化石记录,但这种情况很可能比始新世记录发生的时间早一点,”他说。 “没有理由为什么数亿年前的植物生命没有出现在蕨类和石松类等古老的带有孢子的植物中。”

参考:“始新世波罗的海琥珀中松果的早期萌发”,作者 George Poinar Jr.,2021 年 11 月 8 日, 历史生物学.
DOI:10.1080 / 08912963.2021.2001808

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