新发现4亿岁植物捕获的进化快照

时间：2022-04-11 18:25:22 来源：

在这一古代物种的生殖结构之一的形象中，孢子囊的椭圆印象可以在一行中看到，而在顶部，另一行显示保存的碳化孢子质量。

研究人员已经发现了一种古老的植物物种，其生殖生物学从一个到两个孢子尺寸捕获了进化 - 这是我们依靠的种子和开花植物成功的重要转变。

在辉煌的舞蹈中，花朵，松果和风雨，昆虫和动物连接的橡子，保证了种子植物的生殖未来。但在植物达到了这些精心性的性别之前，他们经历了数百万年的进化。现在，研究人员已经瞥见了这种进化过程，并发现了一种新的古代植物物种。

化石标本可能属于草本植物，这是一种不寻常的灭绝植物，这些植物可能与俱乐部有关，是植物生殖生物学的看似中间阶段的最全面的例子之一。新物种，约4亿岁，从早期的牧民期间，产生了孢子尺寸的频谱 - 一种跨越世界栖息地的土地植物的专业策略的前兆。该研究发表于2020年5月4日的当前生物学。

“通常，当我们看到异孢子厂出现在化石记录中，他们只是有点流行存在，”这项研究的高级作者，安德鲁·莱斯利（Stanford）的地球，能源与环境科学学院地质科学助理教授（斯坦福地球））。“我们认为这可能是一种在进化历史中非常有目的过渡期的快照，在那里您在生殖结构中看到孢子中的高变化。”

一个重大班次

德文州陆地植物演变的最重要的时间段之一，探讨了小苔藓到高耸的复杂森林。不同孢子尺寸或异质统奏的发展代表了控制再现的主要修改 - 后来演变成这些生殖单元的小型和大型版本的特征。

莱斯利说：“想想在鲜花中的所有不同类型的性系统都是追求的，这是在种子里面的单独的小孢子或花粉和大孢子上。”“用两个离散尺寸的课程，它是一种更有效的包装资源方式，因为大孢子不能像小孩子那么容易地移动，但可以更好地滋养后代。”

最早的植物从4.75亿到4亿年前，缺乏生殖专业化，因为它们制造了相同类型的孢子，然后将其生长为实际转移生殖细胞的小植物。根据研究人员称，通过分区生殖资源，植物对再现的再现进行了更多的控制。

新物种与先前描述的植物群Chaleuria相同的年龄，代表了土地植物中更先进的生殖生物学的第一证据。下一个例子在化石记录中没有出现在大约2000万年后。

“这些化石有助于我们找到何时以及植物如何实现其生殖资源的分区，”莱斯利说。“专业化历史的最终是一种花朵就像一朵花。”

偶然的发现

研究人员在几十年来储存在史密森尼国家自然历史博物馆的收藏中，开始分析化石。从大约30个岩石碎片，最初从加拿大的新不伦瑞克州新不伦瑞克的坎佩尔顿组成，他们确定了80多个生殖器结构，或孢子囊。孢子自身的直径约为70至200微米 - 围绕两条头发。虽然一些结构包含大型或小型孢子，但其他结构只持有中等大小的孢子等，而其他的孢子尺寸均为整个孢子尺寸 - 可能是一些生产精子和其他鸡蛋。

“莱斯利说：”很少有孢子花，你可以衡量的保存完好的孢子，“莱斯利说。“我们只是幸运的是他们被保留的。”

化石和现代异孢子植物主要生活在湿地环境中，例如洪泛区和沼泽，其中大孢子的受精是最有效的。Leslie说，古代物种将在后续纸上进行正式描述，这是一篇内心的孢子，这些孢子不喜欢任何生活。

“陆地植物繁殖的总体故事是劳动力和专业化和复杂性的增加之一，但必须在某个地方开始 - 它开始只是生产小型孢子和大孢子，”莱斯利说。“通过这些化石，我们可以识别植物能够做到这一点的一些方式。”

参考：Nikole K.Bonacorsi，Patricia G.Gensel，Francis M. Hueber，Charles H. Wellman和Andrew B. Leslie，2020年5月4日，目前的生物学。
10.1016 / J.CUB.2020.03.040

该研究的共同作者来自北卡罗来纳大学布朗大学 - 教堂山和谢菲尔德大学。

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