雖然招待30多億年前,植物就已經出現在地球上了,不過,如今隨處可見的花花草草,卻大多僅有上億年的歷史,而且這還是在追根溯源的情況下,因為作為如今地球上最龐大的種羣之一,被子植物出現的時間是非常晚的。
什麼是被子植物?
在如今的地球上,已知的被子植物物種,就分為20多萬種,當然,因為植物在地球上數量繁多,而且很多都處於原始森林深處,這也意味着,事實上還有很多古老的被子植物物種沒有被發現。
那麼,究竟什麼樣的植物,才算是被子植物呢?答案是各種可以吃的農作物,各種我們路邊看到的開花植物,各種中藥材等等,它們都屬於被子植物。
拿我國來説,我國已知的被子植物物種,大約有3萬多種,其中三分之一都是中藥植物,而大約有2000多種是可以使用的各種農作物、果實等等。
有趣的是,雖然被子植物出現的時間非常晚,畢竟地球上植物有30多億年的演化史,而被子植物是從白堊紀時期才開始出現的,滿打滿算才有1億多年的時間,但是,被子植物卻是地球上最成功的植物種羣,沒有之一。
那麼,被子植物的祖先又是誰?它們為何可以從白堊紀時期開始,就稱霸地球了呢?這就需要從另一種特別的植物種羣——裸子植物開始説起了。
被子植物的演化史
根據現有的植物化石來看,從時間上來説,最早的被子植物化石,距今大約有1.35億年的歷史,當然,雖然被子植物在白堊紀早期就已經出現了,但是,當時的地球植物界,仍然是古老植物種羣的地盤。
比方説蕨類植物和裸子植物,而且對於食草恐龍來説,它們最喜歡的食物之一,也是蕨類植物和裸子植物,比方説一種來自於三疊紀中後期的古老恐龍種羣——蜥腳類恐龍。
從時間上來看,蜥腳類恐龍大約從白堊紀早期開始,就漸漸被大自然淘汰了,而且雖然地球上的恐龍是在6600萬年前的第五次生命大滅絕中,才徹底從地球上滅絕的,但是,在地球上演化了上億年曆史的蜥腳類恐龍,卻早在白堊紀中後期的時候就滅絕了。
在研究它們滅絕原因的時候,研究者就認為,可能白堊紀時期被子植物的興起,導致蕨類植物和裸子植物逐漸減少,這就導致蜥腳類恐龍的食物來源變得短缺,所以時間久了,它們自然也就提前滅絕了。
從時間上來看,大約9000萬年前,被子植物就已經在地球上佔據優勢地位了,同時,在研究被子植物起源的時候,目前主流觀點認為,被子植物很可能起源於裸子植物。
來自美國的科學家團隊,多年來一直對被子植物進行研究,認為被子植物是起源於裸子植物的孢子葉球(裸子植物的孢子葉,屬於裸子植物的“球花”),這也可以解釋,為何被子植物中存在大量的開花植物。
不過,因為證據不足,所以,很多研究者也認為,被子植物可能是獨立起源的,簡單來説,就是有觀點認為,被子植物沒有直接聯繫的祖先,甚至一些研究者認為,被子植物起源於白堊紀的觀點並不準確,以為它們在短期內佔領地球植物界不太可能。
這意味着,可能被子植物真正出現在地球上的時間要更加久遠,甚至通過對一種名為Glossopteridae的古老植物研究,有觀點認為,這種來自於二疊紀的Glossopteridae,很可能就是最古老的被子植物,原因很簡單,因為它和被子植物存在共同點:具有生殖葉器官(植物的性別器官,例如雌蕊和雄蕊)。
支持這種觀點的研究者認為,在二疊紀末期生命大滅絕發生後,事實上裸子植物和蕨類植物的統治地位就已經被撼動了,而這個時候,以Glossopteridae為代表的早期被子植物,開始在三疊紀和侏羅紀時期慢慢的進化擴散,一直到白堊紀的時候,才開始加快了佔領地球植物界的速度。
當然,具體被子植物究竟起源於何時,它到底來自於哪一種植物演化,目前仍然是未解之謎,多年來,科學家們也一直在研究,包括前段時間,還在一塊白堊紀的化石中,發現了一個來自於白堊紀的被子植物花朵。
科學家在琥珀中發現一朵花
去年12月末,美國著名科學期刊《sciencealert》雜誌上,發表了一篇有關於白堊紀被子植物的研究,有趣的是,這次研究的被子植物,並不是化石,而是一朵被琥珀包裹住,在其中“沉睡”了上億年之久的古老花朵。
什麼是琥珀呢?簡單來説,就是一種透明的生物化石,它屬於植物的樹脂,更加直白一點來説,就是植物“滴油”了,比方説在大樹上或者是大樹下,有小動物,或者是小型的植物存在,當樹脂滴落的時候,正好將它們包裹住,於是,因為琥珀內部是完全密封、真空的環境,也導致其中的動植物上億年都不會腐爛。
如今,科學家們很多對於史前生物的研究,都是通過琥珀獲得的,因為琥珀中的生物大多“活靈活現”的,看起來就好像是剛剛才死去一樣,這也讓科學家們研究它們更為形象具體,不需要通過化石來建模復原,直接就可以看到它們古老的真實模樣。
比方説這朵在琥珀中塵封了上億年的花朵,它本身就是栩栩如生的,只不過,如今這種神奇的古老花朵,早已經滅絕了,但是卻仍然為研究者們帶來了上億年前地球上開花植物的真實模樣。
那麼,你知道地球上目前已知的第一朵花,誕生於哪裏?距今多少年曆史了嗎?答案是1.45億年之久了。
世界上的第一朵花
1998年,在我國遼寧西部地區,研究者們發現了世界上最早的第一朵花,這朵花被取名為“中華古果”,在2002年的時候,通過中美科學家的聯合研究,認為它距今大約有1.25億年的歷史,前兩年又通過後續的深入研究,修正它的年齡為1.45億年。
它的發現也讓被子植物出現的時間再次提前,從時間上來看,世界上最早的被子植物很可能是在侏羅紀、白堊紀相交的時候就已經出現了。
雖然“中華古果”已經滅絕了,但是,它卻為研究被子植物的起源,提供了豐富的資料。有趣的是,雖然“中華古果”被認為是世界上的第一朵花,然而,它卻和我們熟悉的花朵模樣不同,甚至它看起來好像是一株水草,好像是草本植物一般。
不過,之所以這朵看起來並沒有花朵的“中華古果”被認為是最早的開花植物,是因為它具有上文中我們提到過的,開花植物的繁殖器官,也就是説,它是具有很強的繁殖能力和生命力,所以,儘管它看起來不像花,它卻的確是花。
有趣的是,研究者也表示,地球上最早的花朵,和我們相信中的也都不同,如今地球上五彩斑斕的花朵,也是出現比較晚了,屬於被子植物演化的“複雜階段”。
説起來,很多人不知道的是,我國遼西地區一直都是古生物考察、研究的“寶藏之地”,因為那裏不僅有着世界上的第一朵花,研究認為,世界上第一隻鳥,也可能是起源於我國遼寧西部,同時,目前國際上普遍認同的,會飛的恐龍——中華龍鳥化石,也是在我國遼寧西部發現的。
為何我國遼寧西部有着豐富的化石羣?
從時間上來看,我國遼寧西部的化石羣,基本上貫穿了整個白堊紀,不僅有各種恐龍化石,同時也有其它的動植物忽視,那麼,為何那裏化石眾多呢?説起來,這個問題也同樣困擾着科學家們,好奇為何遼寧西部的動植物化石保存如此完好,數量如此多。
有趣的是,很多化石都是成批被殺死埋葬保存的,這意味着,似乎很多動植物在遼寧西部的死亡,都是“集體”事故,那麼,究竟一億多年前,這裏發生了什麼呢?
對於這個問題,我國科學家通過多年後的研究後認為,或許與火山噴發有關。從地質演化的角度來看,這裏曾經擁有着大量的松柏林和湖泊,當然,也有着很多的火山,如果火山不噴發,那麼這裏就是動植物的“天堂”,可是當火山噴發後,就是“一死死一羣”。
簡單來説,就是白堊紀時期因為遼西特殊的地質環境,導致大量動植物因為火山噴發而被集體殺死、埋葬變成了化石,因為火山熔岩、火山灰的覆蓋是一下子就產生的,自然化石也都保存非常完好了,也為後世研究,提供了豐富的化石寶庫。