麻黃屬的化石記錄及早期多樣性.pdf

1、買麻藤綱的系統(tǒng)演化位置數(shù)百年來一直是國際植物學(xué)界爭論的焦點問題。有人認(rèn)為，買麻藤綱是被子植物的姐妹群，但另有人認(rèn)為該綱與裸子植物的關(guān)系更為密切。盡管存在爭議，但是麻黃屬(麻黃科)一直被公認(rèn)為買麻藤綱的基部類群。由于其在植物界中的特殊位置，解剖學(xué)、形態(tài)和分類學(xué)、分子系統(tǒng)學(xué)與古植物學(xué)等多種學(xué)科已經(jīng)對該屬開展了多角度的研究工作。在對買麻藤綱系統(tǒng)發(fā)育和演化位置進(jìn)行研究時，我們意識到麻黃屬的歷史記錄問題不僅是對麻黃屬進(jìn)行其他研究中必須首先解決的關(guān)

2、鍵問題，而且已成為當(dāng)務(wù)之急。而要令人滿意的地解決麻黃屬的歷史記錄，必須弄清以下核心問題：①麻黃屬的起源時間是什么?②麻黃屬的化石記錄怎樣?③早期麻黃植物的多樣性怎樣?
　　 我們在全世界搜集了麻黃屬的全部化石文獻(xiàn)，這給我們對該屬歷史記錄進(jìn)行研究提供了扎實的基礎(chǔ)；我們在遼西熱河生物群尖山溝組早白堊世地層采集到了保存完好的麻黃化石，這為我們對其歷史記錄的研究提供了新的材料。
　　 在對該屬進(jìn)行深入的研究后，結(jié)合對在中國遼寧省

3、西部尖山溝組早白堊世地層采集到的保存完好的麻黃化石的研究，得出結(jié)論如下：
　　 (1)麻黃科下原有的似麻黃屬和異麻黃屬的屬征以及模式種的形態(tài)特征與麻黃屬非常接近。似麻黃屬與麻黃屬的區(qū)別在于二者的時代不同，異麻黃屬和麻黃屬的差異在于異麻黃屬的分枝式樣兼具對生和互生。在綜合對比后，將似麻黃屬和異麻黃屬歸并入麻黃屬中。
　　 (2)根據(jù)繁殖器官的特征，對麻黃屬下的化石記錄進(jìn)行了整理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，目前可以確認(rèn)的麻黃屬化石種共有7個

4、，分別是Ephedra chenii(Cao et Wu)Liu，Li et Wang comb.nov.，E.antiqua(Heer)Liu，Li et Wang comb.nov.，E.xingxuei(Tao et Yang)Liu，Liet Wang comb.nov.，E.lanceolata Liu，F(xiàn)erguson，Li et Wang sp.nov.，E.divisa Liu，F(xiàn)erguson，Li et Wang s

5、p.nov.，E.ovata Liu，F(xiàn)erguson，Li et Wang sp.nov.，以及E.tenera Liu，Li et Wang sp.nov.。其余的種由于性狀不明確或缺乏繁殖部分的特征而被暫時擱置一邊。
　　 (3)在1.25億年前，麻黃屬在種子單位中苞片的形態(tài)、葉片的形態(tài)和大小以及葉脈式樣等四個方面已經(jīng)表現(xiàn)出了豐富的多樣性。1.25億年前，麻黃屬葉片的最長可達(dá)35毫米，最寬可達(dá)45毫米，比現(xiàn)代植物的大(最長

6、可達(dá)35毫米，最寬可達(dá)2毫米)；葉片的葉脈式樣中在同時具有現(xiàn)在植物的平行脈和匯聚脈之外，還有分叉脈出現(xiàn)。種子單位中苞片的形態(tài)主要為鱗片狀和披針形，這比現(xiàn)代植物窄；葉片的形態(tài)主要有四種類型(卵形、裂葉、披針形以及鱗片狀)，比現(xiàn)代植物中的兩種類型(披針形和鱗片狀)復(fù)雜。將1.25億年前多樣的麻黃屬與現(xiàn)代麻黃植物對比，表明在過去的1.25億年期間，麻黃屬的演化過程為：性狀的消失和物種的滅絕。
　　 (4)對于麻黃屬的起源時間，對現(xiàn)代麻