■本報見習記者 程唯珈

距今約2.52億年的二疊紀—三疊紀之交，發(fā)生了地質歷史時期最為嚴重的全球生物集群滅絕事件，短時間內造成了超過95%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕。

但是有跡象顯示，植物可能存在較優(yōu)的應對方法。2018年12月21日發(fā)表在《科學》雜志的一篇研究表示，一些在嚴苛環(huán)境中生存并耐受季節(jié)性干旱的植物類群為在環(huán)境災變中幸存作好了充分準備。

“大滅絕”的“幸存者”

二疊紀期間，以大羽羊齒和舌羊齒為主的種子蕨類植物得到快速發(fā)展，其中由真蕨類和種子蕨類組成了大面積的濱海和內陸沼澤森林。但自“大滅絕”開始，真蕨類植物大量消亡，其遺體埋藏地下，形成煤層。

誰能想到，這樣的“生靈涂炭”中居然還有植物能夠幸免遇難。

“我們相信，那是因為它們早已學會了如何應對壓力和干擾?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、德國明斯特大學古植物學家Benjamon Bomfleur說。

研究報告稱，Bomfleur及其同事在約旦境內、死海東岸的裸露巖石中，用鐵錘和鶴嘴鋤挖掘出了一小塊不同尋常的植物化石。該植物葉表皮蠟制的覆蓋物（或角質層）被精致地保存下來，使得研究小組能夠根據(jù)關鍵的表皮特征鑒別這些植物。

此次采集的化石是目前發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代松柏類植物化石中最古老的記錄。此次發(fā)現(xiàn)還包括一種叫作二叉羊齒的種子蕨類植物殘骸，這可能有助于解決有關該類群演化歷史的爭論。

長期以來，二叉羊齒被認為存活在大滅絕后的中生代，分布于南半球更南方的地帶。但2006年，研究者在約旦境內死海附近地區(qū)發(fā)現(xiàn)了早于大滅絕事件的二叉羊齒化石，這暗示了這種古老的種子植物起源于二疊紀末絕滅事件之前，并在大絕滅中幸存。

當時一些科學家對研究結果提出質疑，因為該化石沒有包含生殖器官的標本，而通常認為生殖器官對鑒別植物至關重要。此次最新標本包含花粉器官，基本確認了2006年的發(fā)現(xiàn)。

揭示植物演化之謎

此次發(fā)現(xiàn)如此重要的原因之一是因為化石產于古緯度約南緯15°的赤道地區(qū)，氣候炎熱半濕潤，具有明顯的干季特征。

美國加州大學伯克利分校古植物學家Cindy Looy認為，很少有化石來自這種環(huán)境，這對古植物學家理解植物進化和幾種主要植物譜系的起源有著深遠影響。研究者用這些化石校準植物的進化模型，因此最新的發(fā)現(xiàn)可能會影響人們對不同物種分化時間的估測。

這一發(fā)現(xiàn)同樣引起了中國古植物學家的興趣。中國科學院南京地質古生物研究所史恭樂告訴《中國科學報》，“此次在約旦發(fā)現(xiàn)的一些晚二疊紀松柏類化石具有典型的羅漢松科葉枝宏觀形態(tài)和氣孔器微觀構造，極有可能代表了最早的羅漢松科和現(xiàn)生松柏類冠群的化石記錄。而在此之前，最早的羅漢松科化石發(fā)現(xiàn)于距今約2.45億年的中三疊世地層?！?/p>

他同時表示，此次發(fā)現(xiàn)中另外兩大令人饒有興致的類群是本內蘇鐵類和盔籽類，它們是現(xiàn)今已經(jīng)絕滅的兩大類種子植物。由于特殊的生殖器官構造，在不同演化理論下分別被認為和被子植物的起源有關，甚至有可能代表了被子植物的祖先類群。

地史變遷的見證者

中國科學家長期致力于二疊紀末生物大滅絕事件對陸生植物影響的相關研究。

2016年，中國科學院院士沈樹忠團隊基于我國華南（黔西滇東）地區(qū)的材料，發(fā)現(xiàn)赤道地區(qū)陸生植物在二疊紀末發(fā)生絕滅，以大羽羊齒植物為代表的華夏植物群在這時期遭受重創(chuàng)，消失殆盡，植物多樣性大幅度降低。而且這一絕滅事件與海洋動物幾乎同時發(fā)生。

“植物化石是研究二疊紀末生物大滅絕事件對陸生植物影響最直接的材料?！敝袊茖W院南京地質古生物研究所萬明禮表示，“對大滅絕事件之前的植物化石展開研究，并探索其時空分布，首先揭示出究竟哪些植物深受滅絕事件影響和在這樣的災難事件中消亡。其次，可檢查出究竟有哪些植物成功越過滅絕事件并存活至三疊紀。對這些植物的深入研究有助于人們發(fā)現(xiàn)植物應對災變事件的生態(tài)策略。”

植物化石不僅能為人們認識植物起源和演化提供直接證據(jù)，也是恢復地質歷史時期古氣候、古生態(tài)和古地理的優(yōu)良載體。通過研究地質事件前后的植物和植被演化，無疑將為人們認識目前全球變暖趨勢下森林和陸地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供有益參考。