科研进展

新疆北部晚泥盆世草本石松类形态学与古植物地理学新认识

2023-03-29

原始鳞木类作为草本石松类植物，广泛分布于全球中—晚泥盆世地层中。泥盆纪原始鳞木类研究对深入认识石松类植物的演化具有重要意义，对认识早期陆地生态系统以及开展早期植物地理分区研究具有不可替代的作用。我国新疆北部准噶尔盆地周缘曾报道有丰富的草本石松类植物，尤其是中泥盆世呼吉尔斯特组，此前学者已经识别出了以草本石松类占据优势的植物群。然而，对该区晚泥盆世石松类植物的研究相对薄弱。

　近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期陆生植物研究团队研究员徐洪河、王怿，研究生刘炳材、王凯、白姣等，联合中国地质大学（武汉）副教授纵瑞文对准噶尔盆地西缘晚泥盆世化石植物植物展开了古植物学与孢粉学、古地理分析等综合研究。相关研究成果在国际地学领域专业期刊《古地理学报》（Journal of Palaeogeography）上发表。

研究团队首次在新疆准噶尔盆地西缘发现了原始鳞木目石松类Frenguellia eximia，基于细节丰富的化石发现，修订了该植物的形状特征：叶基呈假螺旋排列，圆形至长椭圆形；叶平展，细长，发育有三对侧齿，孢子叶与营养叶同形；孢子囊为长椭圆形。根据同层中孢子化石组合，进一步确定了化石产出层位的地质时代为晚泥盆世法门期最晚期。Frenguellia在新疆准噶尔盆地西北缘晚泥盆世地层的发现进一步丰富了其全球化石记录，揭示了准噶尔与冈瓦纳大陆西北部具有古植物地理方面的相似性。

　研究工作还系统梳理了原始鳞木目叶的形态学特征，识别出了侧尖型（lateral-tip）和远端尖型（distal-tip）两种叶形态类型。侧尖型叶由一个明显的叶主体和几个成对的侧齿组成，主要代表类群如Frenguellia；远端尖型叶由叶柄和远端裂片组成，主要代表类群如Leclercqia。这两种不同类型的叶可能代表了草本石松类祖先类群，比如，前石松类植物，由简单不分叉的叶在形态学演化中的两个独立方向：其一，叶的侧齿分叉更为复杂；其二，叶的远端分叉更为复杂。

　本研究是深时数字地球（Deep-time Digital Earth, DDE）国际大科学计划——古生物学工作组的系列研究成果之一。

论文相关信息：Liu, B.-C., Wang, K., Zong, R.-W., Bai, J., Yang, N., Wang, Y., Xu, H.-H*., Frenguellia (Lycopsida) from the uppermost Devonian of West Junggar, Xinjiang Uygur Autonomous Region, NW China, and its implications on protolepidodendralean leaf morphology and paleophytogeography, Journal of Palaeogeography, https://doi.org/10.1016/j.jop.2023.03.004.