在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，早期陸地維管植物為何會(huì)發(fā)生復(fù)雜變化？近日，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員黃璞聯(lián)合國(guó)內(nèi)多名學(xué)者，發(fā)現(xiàn)並報(bào)道了在貴州下泥盆統(tǒng)蟒山群發(fā)掘的距今約4.1億年前的“迷你”植物——包陽(yáng)工蕨化石。這一發(fā)現(xiàn)揭示了早期植物獨(dú)特的生存策略，為解釋4億多年前“植物登陸”如何發(fā)生提供了新線索。

距今4.3億至3.6億年前，植物開(kāi)始了從海洋“登上”陸地的征程。這一過(guò)程極大地改變了地球的生態(tài)環(huán)境，幾千萬(wàn)年間，陸地植物的數(shù)量、種類(lèi)、復(fù)雜程度迅速上升，當(dāng)今陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)由此奠定，這一堪比“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的過(guò)程被稱(chēng)為“植物登陸”。工蕨類(lèi)是早期維管植物的優(yōu)勢(shì)和代表類(lèi)群，豐富的化石記錄使工蕨類(lèi)成為探討早期植物生活史策略的重要材料。

從化石形態(tài)上看，包陽(yáng)工蕨株高僅約45毫米，孢子囊穗長(zhǎng)僅5.8至10.8毫米，這與當(dāng)時(shí)類(lèi)似植物100至200毫米的體長(zhǎng)相比，顯得極為“迷你”。為何同一時(shí)間、類(lèi)似物種之間會(huì)出現(xiàn)如此大的體型差異？研究團(tuán)隊(duì)對(duì)距今4.3億至3.9億年前全球工蕨類(lèi)的多維形態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

為了衡量化石植物的繁殖投入總量，研究團(tuán)隊(duì)提出了孢子囊總?cè)菁{空間（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“TSA”）這一新指標(biāo)。研究分析認(rèn)為，在早泥盆世時(shí)期，工蕨類(lèi)植物擁有了兩種不同的生活史策略。一類(lèi)以包陽(yáng)工蕨為代表，它們個(gè)體矮小，TSA較小，營(yíng)養(yǎng)投入和繁殖投入均較少，推測(cè)壽命較短，在短時(shí)間內(nèi)迅速完成整個(gè)生命周期，可適應(yīng)動(dòng)蕩環(huán)境。另一類(lèi)以澳大利亞工蕨為代表，個(gè)體高大，TSA較大，無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)投入還是繁殖投入均較多，可能更適宜穩(wěn)定的環(huán)境。

“正是由於趨異演化出了多樣的生活史策略，工蕨類(lèi)才得以蓬勃發(fā)展，成為早泥盆世植物群中的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群?！秉S璞解釋道。陸地植物在發(fā)展的早期，可能就是依靠演化出多樣的生存策略，才克服了復(fù)雜的環(huán)境壓力，進(jìn)而完成“植物登陸”。（記者蘇雁 通訊員姬尊雨）

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