科研进展
早期陆生植物形态学与生物地理学研究新进展
2023-11-23
植物登陆作为生命演化历程中重要的革新事件之一，深刻影响和改变着地球生态系统。近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期陆生植物演化研究团队研究员徐洪河、王怿，博士研究生刘炳材、王凯、白姣，联合中国地质大学（武汉）副教授纵瑞文，综合分析了新疆准噶尔盆地志留系普里道利统的植物化石与全区志留纪植物化石记录数据，在早期陆生植物形态学与生物地理学领域取得了新进展。研究成果发表在国际地学领域专业期刊《古地理，古气候，古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。
探讨早期陆生植物的散播与生物地理分化是生物宏演化研究的一部分，对深刻理解全球生态系统的演变具有重要意义。通过化石记录与大数据分析有助于深入认识这一主题。
最早的陆生植物大化石报道于志留纪温洛克世地层中，随后扩散到全球各大主要陆地块体中。全球志留纪植物大化石主要报道于捷克、英国、澳大利亚和我国华南、新疆等地。新疆准噶尔盆地发育良好的志留纪晚期地层，产有植物化石，为开展早期陆生植物宏演化研究提供了不可替代的化石材料。
研究团队基于在新疆准噶尔盆地西缘发现的一种莱尼蕨类植物Aberlemnia junggaria，建立了早期陆生植物形态学测量标准；并使用几何形态测量学方法提取了形态学数据，开展了早期植物定量分析对比。结果表明，新疆发现的Aberlemnia尽管结构简单，却具有显著区别于其他植物的独特特征，比如，其末端枝更为稀疏，且更加狭长。这是形态学测量学在早期陆生植物研究领域的首次应用之一。
另外，研究团队还汇总了全球志留纪植物化石产出记录数据，通过聚类，网络等分析手段，重建了志留纪时期植物的时空分布与全球生物地理分区演化。数据分析显示，到志留纪的普里道利时期，陆生植物首次形成明显的地理分区，即，西准噶尔—越南和劳伦—北冈瓦纳两个大植物分区；结合志留纪微体化石记录，陆生植物的分区现象可能早于普里道利期。
本研究得到了国家重点研发计划专项和中国科学院科学权威数据库项目支持。本研究是深时数字地球（Deep-time Digital Earth, DDE）国际大科学计划的系列研究成果之一。
论文相关信息：Liu B.C., Zong R.W., Wang K., Bai J., Wang Y., Xu H.-H. 2024. Evolution of Silurian phytogeography, with the first report of Aberlemnia (Rhyniopsida) from the Pridoli of West Junggar, Xinjiang, China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 633. 111903. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2023.111903.
新疆准噶尔盆地西缘普里道利期Aberlemnia junggaria模式标本及早期陆生植物几何形态测量标准
早期陆生植物几何形态测量箱线图
志留纪微体化石及大化石多样性变化、植物地理分区及时空分布
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