科研进展
新疆塔里木志留纪兰多维列世陆生植物微体化石研究进展
2023-06-27
中奥陶世—志留纪早期是陆生植物关键性状起源与演化的重要时期。目前普遍接受的学术观点认为，陆生植物化石的最早证据可以追溯至中奥陶世大坪期—达瑞威尔期（ca.468-463Ma），以冈瓦纳大陆的二分体、四面体型四分体等隐孢子为代表；而在志留纪温洛克世申伍德期（ca.432Ma），出现了最早的陆生植物大化石，比如，常见于教课书中的库克逊蕨（Cooksonia）。中奥陶世—志留纪的地层也是国内外陆生植物起源研究所关注的重点层位。然而，囿于化石材料的稀缺，长期以来，相关研究工作进展颇为缓慢。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所陆生植物起源与早期演化研究团队研究员徐洪河、王怿，研究生王凯、刘炳材，对产自我国新疆柯坪地区志留系兰多维列统柯坪塔格组的陆生植物微体化石开展了综合研究，报导了我国新疆志留系隐孢子为主的微体植物组合，同时根据全球隐孢子化石产出记录大数据，探讨了志留纪时期全球生物地理分区以及塔里木板块的位置。相关成果发表在国际地球科学综合期刊《亚洲地质》（Journal of Asian Earth Sciences）上。
研究发现，柯坪塔格组下部的陆生植物微体化石组合以隐孢子为主，另有少量的管状体和类表皮，未见明确的三缝孢。柯坪塔格组的隐孢子基本继承了同地区晚奥陶世凯迪期隐孢子的面貌，且以二分体Dyadospora和Pseudodyadospora为主；但在现代生物中，从未发现有以二分体孢子为繁殖细胞的植物。推断认为，这些隐孢二分体的母体植物曾是塔里木板块早期陆生非维管植物中的优势类群。
本研究还全面汇交并梳理了全球志留纪兰多维列世孢型化石产出记录，构建了数据集，采用聚类分析和非度量多维尺度分析等手段，识别出了对该时期陆生植物（孢子）潜在的分区现象，并探讨了塔里木板块的古地理位置。研究认为在志留纪早期，隐孢植物各类群尽管全球广布，但在劳伦大陆和冈瓦纳大陆上已出现可识别的分类差异。孢型化石的独立证据支持塔里木板块在此时期与冈瓦纳大陆西缘的密切联系。
研究得到了国家重点研发计划和中国科学院的支持。本研究是深时数字地球（Deep-time Digital Earth）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：Wang K, Liu B-C, Wang Y, Xu H-H*. A palynoflora of southern Xinjiang, China, and the proximity of the Tarim Plate to western Gondwana during the Llandovery (Silurian). Journal of Asian Earth Sciences. 2023, 105769. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2023.105769.
图1 新疆柯坪志留系兰多维列统柯坪塔格组隐孢子(图中比例尺为10 μm)
图2 ①志留纪兰多维列世(ca. 440 Ma)全球孢型化石(隐孢子、三缝孢)的古地理分布；②志留纪兰多维列世孢型化石属级聚类分析结果；③志留纪兰多维列世孢型化石属级非度量多维尺度分析结果；④志留纪兰多维列世孢型化石种级聚类分析结果；⑤志留纪兰多维列世孢型化石种级非度量多维尺度分析结果
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