1億多年前，它與恐龍共生；1億多年里，地球經(jīng)歷了滄海桑田的變化，它卻至今還存活在我們的世界里，且形態(tài)幾乎沒有發(fā)生大的變化……

　　這樣一種神奇的生物就是紅豆杉科的穗花杉。近日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所董重博士等人與美國科研人員一起合作，在內(nèi)蒙古寧城縣道虎溝村的侏羅紀化石層中，發(fā)現(xiàn)了兩枚1.6億年前的穗花杉化石植物。相關研究成果近日發(fā)表在《國家科學評論》雜志上。

　　科學家是如何辨別出1.6億年前化石的真實身份？作為植物界的“活化石”，穗花杉與它的祖先相比有什么改變？它們?nèi)缃竦纳�存狀態(tài)又如何呢？記者走訪了參與研究的相關科學家。

　　多重驗證辨別出化石真實身份

　　研究團隊在我國內(nèi)蒙古寧城縣道虎溝村的侏羅紀化石層中，發(fā)現(xiàn)了兩枚植物化石。這兩枚化石約有1.6億年歷史，保存了枝、葉、芽、種子等重要器官。

　　為了辨別化石的真實身份，科研人員充分利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線斷層無損掃描成像等儀器，對化石展開了進一步研究。

　　通過對化石的枝、葉、芽、種子等重要結構進行的細致觀察，并采用比較形態(tài)學和系統(tǒng)發(fā)育分析方法，對化石的分類位置進行了確定，研究人員發(fā)現(xiàn)，化石末級小枝近對生，幾乎展布在同一平面，葉呈線狀披針形，交互對生，葉正面具明顯凸起的中脈，背面中脈、兩條氣孔帶和兩條葉邊緣帶非常明顯；種子著生結構單生于小枝上葉腋，由一個頂生的直立種子和一個短而裸露的種柄構成，種子基部有約5對交互對生的苞片。

　　化石的這些形態(tài)特征和現(xiàn)代穗花杉非常相似，研究進一步采用13組形態(tài)特征對包括狹義紅豆杉科現(xiàn)生種和化石種、三尖杉屬現(xiàn)生種在內(nèi)的10個類群進行了系統(tǒng)發(fā)育分析，并分別采用了完全基于形態(tài)學數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法，和以分子系統(tǒng)發(fā)育樹為骨架的分子骨架法。分析結果均證實道虎溝村發(fā)現(xiàn)的這一侏羅紀植物化石可歸入現(xiàn)代穗花杉屬。

　　與現(xiàn)代穗花杉植物相比，化石形態(tài)特征與現(xiàn)生穗花杉屬非常相似，除了種柄比現(xiàn)生穗花杉種子的種柄短一些以外，其他包括枝、葉、種子等方面的形態(tài)樣貌，與現(xiàn)代穗花杉完全一樣，表明穗花杉這一植物在近1.6億年來形態(tài)幾乎未發(fā)生變化，顯示了明顯的形態(tài)演化遲滯現(xiàn)象。這意味著，與銀杏類似，穗花杉是另外一類延續(xù)了至少1.6億年的古老植物，是名副其實的可追溯至侏羅紀的植物“活化石”。

　　據(jù)董重介紹，該成果對研究演化生物學中的物種演化遲滯有重要科學價值。同時，能夠為1.6億年前古氣候古生態(tài)等方面的研究提供重要的生物因子信息。

　　瀕危物種面臨“男女”比例失調(diào)

　　穗花杉屬于松柏綱紅豆杉科植物，目前主要分布在我國長江以南的部分省份和臺灣南部以及越南北部。穗花杉植物需要雨量充足的氣候環(huán)境，多生長在山地森林中比較蔭濕的地方、溪邊或山谷中。

　　為何喜濕的植物會在內(nèi)蒙古高原發(fā)現(xiàn)其化石呢？面對記者的疑問，董重介紹，1.6億年前的陸地環(huán)境并不像今天一樣，在今天看來干旱缺水的內(nèi)蒙古高原，在1.6億年前卻并不如此，當時內(nèi)蒙古的環(huán)境應該比較適合穗花杉生長，因此穗花杉植物化石在內(nèi)蒙古侏羅紀地層中發(fā)現(xiàn)也就不足為奇了。

　　但是，地球在這1.6億年里多次經(jīng)歷了溫室期和冰期的環(huán)境，尤其是在第四紀冰川浩劫侵襲地球后，使得地球的氣候、環(huán)境、生態(tài)發(fā)生了顛覆性改變，許多陸生植物因此而消失，在第三紀曾分布在歐洲、北美、東亞等高緯度地區(qū)的穗花杉也相繼消失。

　　浩劫以后，穗花杉分布范圍不斷縮小，其生存與繁殖面臨更大挑戰(zhàn)。因為是雌雄異株，它須借助風作為媒介完成授粉，但其果實較大很容易被動物食用；另外，穗花杉生長緩慢，繁殖率低，其“男女”比例早就失調(diào)了，雄株多，雌株少，再加上對生存環(huán)境的嚴格要求，它的種子發(fā)芽率極低、幼苗成活率也很低。

　　董重表示，穗花杉兼具觀賞價值、經(jīng)濟價值與藥用價值。穗花杉葉四季常綠，掛果之時，紅果如珠，極其美觀，觀賞價值較高。其木材材質(zhì)細密，可供雕刻、器具農(nóng)具及細木加工等用，具有較高經(jīng)濟價值。此外，穗花杉根、樹皮能入藥。穗花杉較高的價值導致其采伐過度，再加之其本身植株數(shù)量較少，生長緩慢，其數(shù)量在野外已變得越來越少。目前穗花杉已被列為國家一級保護植物，并被世界自然保護聯(lián)盟列為嚴重瀕危珍稀物種。  實習生 王溪佳 本報記者 張 曄