古風龍：我與千萬年后的你有個約會

出品：科普中國

作者：吳夢曉（中國科學院西雙版納熱帶植物園）

監(jiān)制：中國科普博覽

風龍、山烏龜、蝙蝠葛、青牛膽……

沒想到吧，這些看似與植物八竿子打不著的詞語，其實還真是植物的名字，它們都是防己科植物的成員。

那么，就讓我們來認識一下今天的主角——防己科植物。

什么是“防己科植物”？

大家可能對防己科植物比較陌生，它們主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，依靠攀援或者纏繞向上生長或者向周邊擴張。它們的花很小，而且顏色也不鮮艷，葉子多為掌狀脈，果實結(jié)構(gòu)和桃相似，具有一個骨質(zhì)的“果核”，這個“果核”在植物學中被稱為內(nèi)果皮。

防己科植物的內(nèi)果皮有直形、船形、發(fā)夾形和馬蹄形，其中馬蹄形內(nèi)果皮又可分為細長型（“U”型）和扁寬型（“C”型）。內(nèi)果皮的形狀和表面紋飾是防己科植物鑒定的重要依據(jù)。

山烏龜盆栽

（圖片來源：黃?。?/p>

發(fā)現(xiàn)化石——穿越千萬年的相見

近期古植物研究者在云南劍川盆地距今約3500萬年的地層中發(fā)現(xiàn)了一枚馬蹄形內(nèi)果皮化石。這枚化石側(cè)脊為一個近對稱的“C”形，在近底部有一個橢圓形小孔，這些特征僅出現(xiàn)在防己科防己族中。

防己族僅有風龍、蝙蝠葛和北美蝙蝠葛3個現(xiàn)生種，其中風龍和蝙蝠葛分布在東亞，北美蝙蝠葛分布在北美東部。根據(jù)內(nèi)果皮大小和表面紋飾數(shù)量，可以區(qū)分現(xiàn)代風龍和蝙蝠葛。

然而植物化石在保存過程中會出現(xiàn)由于失水變小、印痕化石的紋飾數(shù)量難以確定和化石形態(tài)特征介于多個現(xiàn)生種之間等情況。于是英國古植物學家Chandler建立了古風龍屬來描述這類具有防己族特征卻不能歸到現(xiàn)生種的內(nèi)果皮化石。

在距今約6500 ~ 3500萬年間，歐洲、北美和亞洲一共發(fā)現(xiàn)了9種不同的古風龍化石。劍川發(fā)現(xiàn)的古風龍化石內(nèi)果皮形狀、大小、近底部小孔位置和表面紋飾與已知古風龍化石都不同。由于化石點劍川位于橫斷山脈，因此將新種命名為橫斷古風龍。

現(xiàn)代防己族植物

（圖片來源：參考文獻1）

根據(jù)化石記錄，防己族植物在地質(zhì)歷史時期有著比現(xiàn)在更廣泛的分布，但是大部分的化石點都不在現(xiàn)代防己族植物的分布區(qū)。

歐洲的古風龍化石數(shù)量和種類最多，然而現(xiàn)在歐洲已經(jīng)找不到古風龍的親緣類群——防己族植物的蹤影?，F(xiàn)在僅有一種防己組植物（北美蝙蝠葛）分布在北美且僅分布在北美東部，化石記錄顯示距今約4000萬年前北美西部也有防己族植物分布。

除防己族外，其他滅絕或東亞—北美間斷分布的植物，如“兔耳果”、椿榆、臭椿和鐵杉等在地質(zhì)歷史時期的分布范圍比現(xiàn)在更廣。這些證據(jù)共同揭示了北半球植物區(qū)系曾存在著比現(xiàn)代更為緊密的聯(lián)系。

風龍內(nèi)果皮和橫斷古風龍內(nèi)果皮化石

（圖片來源：參考文獻1）

雖然橫斷古風龍形態(tài)結(jié)構(gòu)介于風龍屬和蝙蝠葛屬之間，但是內(nèi)果皮形態(tài)、大小和表面紋飾與風龍屬更相似。橫斷古風龍的發(fā)現(xiàn)證明防己族風龍屬和蝙蝠葛屬可能在距今約3500萬年前就開始分化，同時證明了與現(xiàn)代風龍形態(tài)相似的類群在距今約3500萬年前就出現(xiàn)在青藏高原東南緣。

在上新世和更新世期間，氣候變冷和冰川事件導(dǎo)致大量植物分布范圍縮小，甚至部分植物在歐洲和北美消失。東亞作為風龍的“避難所”，使風龍形成了“東亞特有”的分布模式；而蝙蝠葛屬經(jīng)歷了北美向東亞的長距離擴散，形成了東亞—北美間斷分布。

植物化石通常以葉片、果實、種子和木材等形式保存在湖泊相沉積地層中。葉化石的鑒定主要依靠葉片形態(tài)、葉緣形態(tài)和葉脈結(jié)構(gòu)等，化石在保存過程中往往會造成關(guān)鍵特征的缺失。和葉片化石相比，防己科內(nèi)果皮鑒定特征更明顯且體積小質(zhì)地堅硬在搬運過程中不容易被損壞。因此，目前已知的防己科內(nèi)果皮化石比葉片化石多。

植物化石的發(fā)現(xiàn)需要根據(jù)地質(zhì)資料和文獻找準保存有化石的地層，然后用地質(zhì)錘不厭其煩地敲開一塊又一塊巖石。敲開后需要仔細觀察，橫斷古風龍的長度不到5 mm，若是稍不留神就會錯過這個精彩的發(fā)現(xiàn)。

結(jié)語

在這顆蔚藍的星球上其實還有許多像風龍這樣的“活化石”，它們經(jīng)過了時間的洗禮，不斷適應(yīng)，存活至今。在科學技術(shù)的助力下，我們有幸得以穿越歲月長河，看到千萬年前它們的模樣。

參考文獻：

[1]Mengxiao Wu, Jian Huang, Steven R. Manchester, He Tang, Yi Gao, Tengxiang Wang, Zhekun Zhou, Tao Su, A new fossil record of Palaeosinomenium (Menispermaceae) from the Upper Eocene in the southeastern margin of the Tibetan Plateau and its biogeographic and paleoenvironmental implications, Review of Palaeobotany and Palynology, Volume 310, 2023.

編輯：孫晨宇

（注：文中拉丁文部分應(yīng)為斜體。）