中科院昆明植物所:被子植物起源于三叠纪晚期
2019-05-08 推荐新闻 阅读量

中国科学院昆明植物研究所最新研究表明,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。

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被子植物目及目级以上分支分化时间估算

被子植物的崛起重塑了全球各大陆块主要生态系统格局,被子植物的起源和早期快速演化问题是植物学皇冠上的璀璨明珠。1879年,达尔文在给时任英国皇家植物园(邱园)主任J. D. Hooker爵士的信中称之为一个“恼人之谜”。此后的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。

近十年来,通过分子进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。

中国科学院昆明植物研究所研究员李德铢带领的研究团队,多年来致力于植物系统发育基因组学的研究。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”,通过跨越亚洲、北美洲、欧洲、非洲和大洋洲的国际合作和院内、所内协同攻关,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。

该研究选择被子植物全部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。在此基础上,科研人员嗨选择了62个化石校准点,估算了被子植物科级以上主要分支的分化时间。

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被子植物目级关系的系统发育树(ML树)和时间标定

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。

春城晚报-开屏新闻记者 杨质高 文

中国科学院昆明植物研究所供图

责编 罗宗伟

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