估算了被子植物科级以上主要分支的分化时间,

来源:http://www.jsshantong.com 作者:yabovip9 人气:58 发布时间:2019-11-13
摘要:被子植物起源于三叠纪晚期瑞替期 11月20日上午,英国皇家院士、橡树园基金会主席PeterCrane教授应邀访问上海辰山植物园,并在科研楼报告厅做了题为TheOriginandEarlyEvolutionofFloweringPlant
被子植物起源于三叠纪晚期瑞替期

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11月20日上午,英国皇家院士、橡树园基金会主席PeterCrane教授应邀访问上海辰山植物园,并在科研楼报告厅做了题为TheOriginandEarlyEvolutionofFloweringPlants的学术报告。报告由上海辰山植物园执行园长胡永红博士主持,辰山植物园的科研、科普、园艺人员及研究生、博士后约100人聆听了本次报告。PeterCrane教授是国际上享有极高声誉的古生物学家和演化生物学家。

科技日报昆明5月7日电 被子植物的崛起重塑了生态系统格局,其起源和早期快速演化问题被达尔文称为“恼人之谜”,是植物学皇冠上的璀璨明珠。为解开这一谜题,中科院昆明植物研究所进行国际合作协同攻关,开展了迄今为止科级水平最广泛取样的被子植物系统发育基因组学研究,并取得重要进展。研究成果6日在国际植物学期刊《自然·植物》上在线发表。

缅甸琥珀中的静子花

被子植物的起源与快速分化,是古植物学的重大难题,也是达尔文认为的讨厌之谜。PeterCrane教授针对这一植物学进化的重要命题,展开了精彩的论述。PeterCrane教授介绍了被子植物起源的研究历程,指出传统研究主要针对化石形态学开展,上世纪末采用计算机辅助计算对形态学性状进行分析,伴随着分子生物学方法成熟,也加入被子植物起源的研究。135万年前,出现了早期被子植物的花粉,120-108万年前,早期被子植物花粉的丰度和多样性迅速提升,化石与分子生物学研究的具有相似的结果。报告中,PeterCrane教授展示了早白垩纪丰富的被子植物化石,包括基部被子植物、早期单子叶植物和早期双子叶植物等化石,采用X射线同步辐射扫描对化石进行三维立体结构的复原,清晰的展示了古老化石花的精美结构。

达尔文以后的140年间,被子植物的起源与早期演化一直是植物学、古生物学和进化生物学研究中的热点问题。近10年来,通过分化钟估算的被子植物起源时间大多指向侏罗纪甚至三叠纪,但古生物学公认的被子植物冠群最早的化石仅发现于早白垩纪,这一问题仍然悬而未决。

古老且微小的静子花

yabo体育官网,PeterCrane教授指出,仅仅依靠被子植物的化石或者DNA,可能无法解开达尔文的讨厌之谜,还需要解析种子植物主要类群的系统发育关系,在此基础上,从而确定被子植物的姐妹类群。因此,PeterCrane教授与中科院南京地质古生物研究所史恭乐副研究员等合作,赴蒙古及我国内蒙古地区采集化石,开展早白垩纪的种子植物化石的研究工作,通过扫描电镜、切片及X射线同步辐射扫描等方法,展示了清晰的解剖结构,为早期种子植物的多样化和系统发育关系重建提供了重要证据。

昆明植物研究所李德铢研究员带领的研究团队依托国家重大科技基础设施“中国西南野生生物种质资源库”,通过跨越五大洲的国际合作和协同攻关,选择被子植物全部64个目,涵盖85%现存科的2351个代表种,以裸子植物163种作为外类群,利用2881个质体基因组的80个基因,重建了被子植物高分辨率的质体基因组系统发育树,估算了被子植物科级以上主要分支的分化时间。

静子花(Lijinganthus revoluta)是以女诗人李静的名字命名的。它安静地躺在一块约9 900万年前的缅甸琥珀中。这块淡黄色的琥珀只有手指头大小,清亮透彻,静子花的一切细节都栩栩如生地保存下来。

报告结束后,辰山植物园科研人员和研究生继续与Crane教授进行了轻松愉快的交流。

研究表明,被子植物起源于三叠纪晚期的瑞替期,明显早于确切的被子植物冠群最早化石年龄,并据此首次提出了被子植物化石记录与分子钟推算时间之间的“侏罗纪空缺”。此外,核心被子植物五大分支,即金粟兰目、木兰类、单子叶植物、金鱼藻目和真双子叶植物之间的关系仍然没有完全解析,暗示在被子植物早期分化阶段可能发生了辐射分化,或许发生了一定规模的灭绝事件,由此产生了令人困惑的“达尔文之谜”。自三叠纪晚期到晚白垩纪,被子植物的兴起、分化并逐渐取代裸子植物在陆表植物中占据主导地位,极大地影响了昆虫、两栖动物、哺乳动物、蕨类植物,以及许多其它生物类群的多样化进程。

静子花很小,直径只有约6毫米;花底部有一个细长的柄;花柄的尽头是5片小小的相互分离的萼片,接着是5片分离、背卷的薄如蝉翼的花瓣,再往上是几枚长在细长的花丝顶端、已经散尽花粉的花药,中央是1枚由3个心皮愈合而成的雌蕊;雌蕊的底部有蜜盘,花丝就着生在这个蜜盘上。幸运的是,散落的花粉并没有走远,至少有800多粒三沟型花粉围绕在花朵周围。多么美丽雅致的一朵花啊!

发表于1998年的被子植物系统发育研究组系统是概要树,而此项新研究建立了被子植物基于质体基因组超级矩阵大数据和全面取样的真实树,它确认了被子植物八大主干支和22个分支的系统框架,有望全面更新旧有系统,它在科级水平上,揭示了41个科不同的系统位置,解决了10个科尚待解决的系统位置问题。

静子花具有被子植物中典型花朵的所有器官,包括花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊,这样的花在植物学中被称为“完全花”。按照目前人们对植物的认识,静子花属于被子植物中最大的类群——真双子叶植物,大约70%的被子植物种类都属于这个类群。更为重要的是,静子花并不是花萼和花瓣还未分化,或者虽然分化了但是排列不整齐的、比较原始的基部双子叶植物,而是属于核心真双子叶植物中的五瓣花类。

为达尔文纾困解忧

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