中新網(wǎng)北京5月20日電 (記者 孫自法)維管植物的水生習(xí)性起源是學(xué)界長期關(guān)注的重要科學(xué)問題之一。中國科研合作團隊最近在安徽一處約3.7億年前晚泥盆世的地層中，發(fā)現(xiàn)已有楔葉類植物演化出挺水型的生活方式，由此將該類植物挺水習(xí)性的起源時間提前了約1億年。

　　這項古植物學(xué)領(lǐng)域迄今所知最古老挺水植物的重要發(fā)現(xiàn)和研究，由中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、北京大學(xué)和中山大學(xué)、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所、臨沂大學(xué)、安徽地質(zhì)博物館等同行學(xué)者合作完成，相關(guān)成果論文近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)發(fā)表。

　　論文第一作者、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)劉樂副教授介紹說，挺水植物的植株下部沉在水中，而上部莖葉伸出水面。陸地植物起源于水生藻類，但其中一部分在演化過程中重新適應(yīng)了水域環(huán)境，逐漸演變?yōu)樗参铩?/p>

　　本項研究中，科研團隊通過深入研究發(fā)現(xiàn)于安徽省晚泥盆世地層的楔葉類植物三叉穗(Eviostachya)的化石，揭示其具備的挺水生活習(xí)性，為陸地植物重返水域環(huán)境提供了珍貴的直接證據(jù)。

　　這次研究依托百余件保存精良的三叉穗標(biāo)本，涵蓋直立莖干、細(xì)長分枝、葉片、匍匐枝及根系等部分，較完整展示出植物的整體形態(tài)。結(jié)果表明，三叉穗具有典型的挺水植物特征，植株下部沉于水中，發(fā)育出適應(yīng)水生環(huán)境的細(xì)絲狀水生根；而上部則直立于水面之上，展開葉片進(jìn)行光合作用。這種“半身入水”的生長策略是一種關(guān)鍵的生態(tài)適應(yīng)，使植物能夠同時獲取水體中的養(yǎng)分和空氣中的二氧化碳，并充分接受陽光照射。

　　與一些更早期的半水生植物相比，三叉穗在植物體不同部位表現(xiàn)出明顯的形態(tài)與功能分化，這是挺水植物適應(yīng)性演化的重要特征。在體型較小、器官分化較弱的早期維管植物中，這種結(jié)構(gòu)分工尚屬罕見。三叉穗展現(xiàn)了維管植物對水域環(huán)境進(jìn)行空間分化適應(yīng)的能力，其體型與結(jié)構(gòu)支持了長期而穩(wěn)定的挺水生活方式，而非僅依賴水位漲落實現(xiàn)間歇性出露或浸沒。

　　此外，三叉穗的莖枝細(xì)弱、缺乏機械組織，可能依賴水的浮力和鄰近植物支撐以維持直立。其葉緣發(fā)育的“水孔”結(jié)構(gòu)有助于水分的排出與調(diào)節(jié)。這些特征與現(xiàn)生濕地植物的生理機能相似，反映出其對潮濕的長期或周期性水淹環(huán)境的適應(yīng)能力。

　　論文通訊作者、北京大學(xué)王德明教授表示，作為目前已知最早具有確鑿?fù)λ卣鞯木S管植物，三叉穗將楔葉類中挺水習(xí)性的化石記錄提前了約1億年，標(biāo)志著陸地植物“重返水域”的適應(yīng)性演化在更早的地質(zhì)時期已然開始。(完)