辽宁古果:世界最早的花朵

2013-12-24 07:47尹超
地球 2013年7期
关键词:辽西少林化石

文/尹超

姹紫嫣红的花朵是大自然馈赠给人类的礼物。千百年来,花不仅装扮着人类的生活环境,陶冶着人们的情操,更是人与人之间表达情意的重要媒介。数以万计的名言佳句、诗词歌赋都与花有关。“笑看花开花落”更是表达了一种豁达的胸怀和人生追求。

世界上是什么时候开始有花,世界上第一朵花在哪里绽放?这个问题表面看像是一段充满浪漫主义情怀的追忆,而其背后更有一段值得骄傲与自豪的发现故事。

有花植物又称为被子植物,因其种子被包裹在果实中而得名,这是植物发展史上最晚出现的一类高等植物。翻开地球生命的演化史,我们发现在几十亿年前,海洋中就有了一抹绿色。这是地球上最早的植物——藻类。在世界各地发现的千姿百态的叠层石就是它们留下的遗物。大约在几亿年前,大地披上绿装,植物由水体登上陆地,我们这个世界从此变得郁郁葱葱。这些植物不仅为动物营造了发展的乐土,还为我们人类储存了丰富的煤炭资源。那“万绿丛中”的“一点红”是什么时候出现的?这还要从达尔文的一个困惑说起。

达尔文是英国著名的生物学家,是进化论的奠基者。他通过长达半个世纪的研究,发现被子植物在一亿年前的早白垩世晚期已逐渐占据了植物界的主流,可在1.4亿年前还未见它们的踪影——那时的地球是蕨类植物和裸子植物唱主角的舞台。被子植物是如何进化产生的,完成于什么时间?被子植物的祖先类型又是哪一类,起源应在哪里?达尔文曾经穷其经历进行大量的调查研究,未找到任何线索。他很沮丧地把这个问题称为“讨厌之谜”。在达尔文去世后的100多年间,国际众多的古生物学家为试图解开这个“讨厌之谜”不断探索,但一直未彻底解决。到上个世纪90年代初,科学界普遍认为被子植物的历史不会长于1.3亿年。

进入20世纪90年代中期,以中国科学院南京地质古生物研究所研究员孙革为首的中国科学家通过对中国中生代古生物群落的分析认为,在中国的辽西地区很有可能找到“谜底”。然而谁也不会想到“谜底”的浮现确是那样偶然。

故事还要从1996年的一个“不眠之夜”说起。

1996年10月,孙革的一个同事到辽西采集动物化石标本。此次他不仅采集到了珍贵的动物标本,还收获了几块不太起眼的植物化石。回到南京后,他就将这几块植物化石送给孙革。一天晚上,孙革在研究室里小心翼翼地打开用纸包裹着的这几块植物化石。其中有一块形似聚类,呈叉枝状的枝条引起了他的注意,因为在其叶子的部分有凸起状的结构,很像植物的种子。

当时,孙革由于白天忙于研究和教学,一天下来非常疲惫,因此他首先怀疑是不是自己的眼花了。当他再用放大镜仔细观察时,终于看清在植物的主枝和侧枝上呈螺旋状排列着40多枚类似豆荚的果实,明显具有被子植物的特征——这也许就是世界上最早的花!

那一夜,注定是一个充满惊喜的不眠之夜。但是一次的偶然发现不能做出完全肯定的结论。1997年4月,孙革带队亲自出征辽西。一起同行的还有地质矿产专家郑少林。他们满怀希望而去,却空手而归,但是商定由郑少林抽空再来采集。

几天后,郑少林和夫人张武(古植物学家)住进了北票山沟里的一个农民家,每天早出晚归。张武首先采到一些辽宁古果的化石碎片,据此线索,郑少林又采到两块完整的果枝标本。后来经过研究鉴定,郑少林采集的标本有完好的种皮角质层,可以显现部分细胞形态特征,能够进一步提供分类的依据。

后来,孙革再赴辽宁,先后采集了8块辽宁古果的化石,并于1998年在《科学》杂志上以“追索最早的话——中国东北侏罗纪被子植物:古果属”正式公布了此项研究成果。

辽宁古果自出现以来就注定了它不平凡的身份,国际学术界对它的关注极大,对其是不是“最早”的花展开过激烈的辩论,而它的开出的花是什么样子的,更是吸引公众的热点问题之一。要证明其最早,不是简单地给一个时间数字就可以了,还要进行综合的地层学及演化学上的研究。就像我们研究一件文物,不能光给一个它历史年代,还要了解其所在的朝代背景一样。

辽宁古果经过同位素测定的年代是距今1.45亿年前,当时归到晚侏罗世,而根据2009年最新的国际地层年代表,这个时间应该是侏罗纪与白垩纪的界限。这把有花植物的历史向前推进了1500万年。但是,由于同位素测年具有一定的误差,孙革研究团队又进行了地层学的研究和对比。辽宁古果的地层层位比以前所知的所有被子植物化石的层位都低,并且可以和德国、及哈萨克斯坦的同时代地层相对比。因此可以确定,这是当时世界发现的最早的有花植物。从辽宁古果发现到今天已经有十七个年头了,还没有新的化石打破它所保持的时代最早的记录,因此世界上第一朵花的殊荣仍然被辽宁古果占据。继辽宁古果之后,后来又发现了中华古果、李氏果等一系列早起的被子植物化石。因此,孙革认为以我国辽西为中心的东北亚地区是世界被子植物的起源地,至少是起源中心之一。

辽宁古果长得什么样子?它开出的花是什么颜色的?科学家们只能通过化石做进一步研究。辽宁古果的标本是它的果枝部分,看上去很像今天的木兰类。由于它还尚处于裸子植物向被子植物的最初演化阶段,因此不像现在的花那样完整,没有发育花瓣和花萼。按照今天的审美标准,它根本不能称为“花”,或者说只能是一朵开败的花。但从辽宁古果的种子被果实包裹这一植物学的最重要特征看,可以确认它是可靠的有花植物。至于花的颜色,目前仍无从考证。

虽然辽宁古果的化石形态向人们展示的是一朵已经开败,并且结果的原始花朵,但它的出现被国际科学界视为20世纪古生物学领域的重大发现。2010年上海世博会上,包括辽宁古果、中华古果等在内的十件辽西化石精品在辽宁馆闪亮登场。来自世界各地数以万计的人们一睹了它的风采。我们有理由为它的出现感到骄傲。因为,它不仅是绽放在地球上的第一朵花,更是绽放在世界古生物学界的中国之花。

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