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植物也有“左撇子”!中科院南古所发现一种左旋缠绕植物
2019/11/19 14:24  交汇点新闻  

  交汇点讯 和大多数人类一样,植物中很少存在“左撇子”——据文献报道,现生缠绕植物超过90%都偏爱向右旋转生长。然而日前,中科院南京地质古生物所的科研人员却在内蒙古约3亿年前的“植物庞贝城”沼泽森林中发现一种稳定的左旋缠绕植物,是个名副其实的“左撇子”。学界认为,这一植物现象,将帮助指引我们解决现代生物学中“手性”的起源和演化。

  “手性”一词指一个物体不能与其镜像相重合,研究者解释,这就如同我们的双手,左右手虽然互为镜像,但大拇指与小拇指是无法重合的。“手性”广泛存在于宇宙中,大如银河星系,小至中微子的运动轨迹,都存在非对称的旋性,且很多都偏爱单一手性(左旋或者右旋)。

  在内蒙古乌海市乌达煤田,因火山喷发活动,降落的火山灰原地埋藏了一距今约3亿年的沼泽森林。其保存方式与意大利庞贝城颇为相似,因此称之为中国“植物庞贝”。近日,中国科学院南京地质古生物研究所“植物庞贝”研究团队王军研究员、周卫明助理研究员、李丹丹博士与捷克西波西米亚博物馆约瑟夫及美国斯坦福大学凯文教授等通过合作,在该沼泽森林群落中发现了一种新的缠绕植物化石。这是地质历史上第二例缠绕植物化石,该发现将植物缠绕习性的出现追溯至3亿年前的晚古生代。

  由于“植物庞贝”特殊的三维立体保存方式,研究人员得以进一步对缠绕和宿主植物进行物种鉴定。周卫明向记者介绍,通过对标本的包埋和切片,获取了两者的解剖结构信息。结果显示,缠绕植物具C型维管束,应当属真蕨植物的叶轴。另一块同产地采集的缠绕化石连生的叶片表明该缠绕植物可能为一种回卷蕨类的真蕨植物。“有意思的是,现生的缠绕植物包括真蕨植物海金沙属,主要都是以右旋缠绕,但地质历史上的两例缠绕植物化石却都是左旋缠绕。”周卫明说,这一发现将指引我们进一步解决现代生物学中同手性的起源和演化,未来还需要古生物学家们在化石中寻找更多的线索。

  “我们还发现,宿生植物也具有攀爬习性。”研究人员向记者介绍,通过详细的特征比对发现,此次解剖的宿主植物为一种华丽美木目的种子蕨植物。华丽美木目植物在以往文献中通常被认为是攀爬植物,当前化石中宿主植物的主茎也都非常狭细(4mm和8mm),主茎表明具刺,一些小羽片叶片狭缩,顶端发育有“吸盘”结构,种种证据表明当前宿主植物也具攀爬习性。

  

  相关研究得到中国科学院先导专项(B)、国家自然科学基金、现代古生物学与地层学国家重点实验室基金、中国科学院外国专家特聘研究员计划以及捷克基金会联合资助。

  交汇点记者 王梦然

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责编:张红

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