从140m年代开始的第一朵花,看起来像木兰花
木兰的祖先。 还有橡树,草,西红柿,水仙花等等。 HervéSauquet和JürgSchönenberger
 

尽管地球上大多数植物种类都有鲜花,但花卉自身的进化起源却笼罩着神秘色彩。 花是当今活着的超过360,000种植物的性器官,都来源于遥远过去的一个共同的祖先。 这种祖先的植物,多年前在250m和140m之间活着,在这个星球变暖的时候产生了第一批鲜花,并且比今天更富含氧气和温室气体。 恐龙漫游原始风景的时刻。

但是尽管事实上恐龙已经在65m年前灭绝了,我们还是有一个更好的想法 Iguanodon看起来像什么 比祖先的花朵如何建造。

这部分是因为这些第一花没有留下痕迹。 花是脆弱的结构,只有在最幸运的情况下才能转化为化石。 而且,由于没有发现化石可以追溯到140m或更多年,科学家们对于最终祖先的样子只有有限的认识。 到现在。

国际植物学家团队进行的一项重要的新研究已经实现了这一祖先的最佳重建。 该研究发表在 自然通讯在化石上不如研究其活的后代物种的800的特征。


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通过比较相关开花植物的异同,可以推断出其近代祖先的特征。 例如,因为所有的兰花都有花,其中一半是另一半的镜像双边对称),我们可以假设他们的祖先肯定有双边的花朵。 通过比较那些最近的祖先彼此,然后有可能再往前走一步,等等,直到最终我们到达开花植物家谱的底部。

那么它是什么样子?

在某些方面,原花类似于现代的木兰:它有多个未分化的“花瓣”(技术上 花被片),以同心圆环排列。 中心有多排性器官,包括花粉雄蕊和含有胚珠的卵巢。 想象古老的传粉者在这朵花上爬行,收集花粉,同时在不知不觉中帮助植物产生种子,这是很难抵制的诱惑。

一个有争议的性生活

这项新的研究有助于解决有关早花是否具有分开的性别,或者是否将雌雄生殖器官合并在一起的争论。 先前的证据指出了不同的答案。 一方面,最早分化的开花植物谱系之一,现今仅代表太平洋岛屿新喀里多尼亚一种罕见的灌木, 无油樟,有花是 无论是男性还是女性。 另一方面,大多数现代物种将两性同时结合在一起。

所有的鲜花最终都来源于几年前在140m附近生活过的一个祖先。
所有的鲜花最终都来源于几年前在140m附近生活过的一个祖先。
HervéSauquet和JürgSchönenberger

这项研究的作者解决了这个问题,并表明祖先的花是一个两性。 这意味着早期的开花植物可以重现为男性和女性。 当殖民化新环境时,两性相结合可能是有利的,因为单个个体可以是自己的伴侣,事实上,许多在遥远的海洋岛屿殖民的植物物种往往是雌雄同体。 也许性别的组合帮助早期开花植物竞争对手。

魔鬼的细节

尽管与一些现代花卉有明显的相似之处,但它们的最终祖先却有一些惊喜。 例如,植物学家早就认为早花有花香 排列成螺旋状 在花的中心附近可以看到现代的物种,如 八角.

然而,新的重建强烈暗示,早花的器官不是螺旋排列的,而是像大多数现代植物那样,以一系列同心圆或“螺纹”排列。 早花有更多的螺旋,但是,说明随着时间的推移,花变得更简单了。 矛盾的是,这个更简单的建筑可能已经给现代植物提供了一个更稳定的基础,在这个基础上进化并实现更复杂的任务,例如与兰花中某些昆虫的复杂交互作用,或者生产由数十或数百种简单花朵组成的“花头”如在向日葵家庭。

谈话虽然现在我们对于最早的花朵可能是什么样子有了一个很好的想法,但是我们对这个花朵是如何形成的知之甚少。 导致其发展的详细步骤是未知的。 也许我们将不得不等待几年前在250m-140m周围发现新的化石花朵,然后才能了解这个星球上最多样化的性结构的起源。

关于作者

进化生物学副教授Mario Vallejo-Marin, 斯特灵大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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