那些通過公路或自行車進行長途旅行的人很可能受益於馬刺草科植物的一種產品–橡膠。刺玫科，又稱大戟科，包括橡膠樹、蓖麻、一品紅和木薯等具有重要經濟價值的植物。現在，最近在阿根廷發現的化石表明，這些刺玫早在幾百萬年前就開始了自己的旅程。

一塊複合果序化石顯示了附著在樹枝上的保存完好的果實和種子。研究人員從距今5200 萬年前的果實和葉子化石中鑑定出它們屬於刺玫科的馬纓丹-馬纓丹支系（Macaranga-Mallotus clade，MMC），這表明一直被認為起源於亞洲的馬纓丹-馬纓丹支係可能最早出現在岡瓦納南美洲，然後才向全球擴散。圖片來源：Peter Wilf 提供

根據賓夕法尼亞州立大學領導的研究，在無數千年來氣候和陸地運動變化的推動下，一群穗狀花序植物從古代南美洲遷徙到數千英里之外，最遠到達澳大利亞、亞洲和非洲某些地區。

這些研究結果發表在《美國植物學雜誌》上，研究結果表明，刺五加科的Macaranga-Mallotus支系（MMC）包括一個共同的祖先及其所有後代，長期以來被認為起源於亞洲，可能最早出現在南美洲，當時南美洲還是岡瓦納的一部分–岡瓦納是包括南美洲、南極洲和澳大利亞在內的超大陸–然後才向全球擴散。

對化石果序的CT 掃描顯示了果實和果實內小的成對種子。CT 掃描捕捉到了岩石的密度變化，並將其呈現為三維圖像。圖片來源：Peter Wilf 提供

賓夕法尼亞州立大學地球科學教授、本研究的第一作者彼得-威爾夫說：”我們的研究首次提供了南美洲岡瓦納地區穗狀花序的直接化石證據。但是，如果它們是在亞洲進化的，那麼它們到底是如何到達我們發現它們的地方，即距今5000 萬年的阿根廷岩石中的呢？相反，我們認為這些尖刺是沿著移動的大陸從南美洲到亞洲，再到世界另一端的。如果不離開地球，就無法走得更遠。我們在南美洲發現的許多其他植物類群化石中也看到了這種模式，如金雞菊、亞洲金雞菊和黃檀樹。總之，這是我見過的最具戲劇性的生物地理學進化故事。”

威爾弗認為，大戟科植物很好地適應了不同環境中的進化挑戰。

他說：”大戟科植物常見於非洲、南美洲的熱帶雨林中，最明顯的是在亞洲。它們構成了大部分林下棲息地，而林下棲息地在結構上對雨林及其動物生活非常重要。MMC 在亞洲熱帶地區非常有名，在路邊和焚燒區非常顯眼。它的植株通常長著傘狀的大葉子，能提供充足的遮蔭，還能提供營養豐富的種子供動物覓食。”

刺玫科有6000 多個物種，主要分佈在熱帶地區，但也見於沙漠和寒溫帶地區，僅在地中海流域就有約400 個物種。鑑於它們在東南亞的普遍存在以及之前在新西蘭發現的2300 萬年前的化石，科學家們認為馬齒莧是一個”舊大陸”植物群落，很可能起源於亞洲。目前的研究基於比新西蘭標本古老兩倍多的化石，首次提供了MMC 刺玫起源於”新世界”的證據，並為該植物家族增添了兩個新物種。

化石葉片的特徵與多個馬卡連柯物種相同。圖片來源：彼得-威爾弗提供

Wilf 和他在阿根廷巴里洛切國家科學和技術研究委員會（CONICET）、埃吉迪奧-費魯格里奧古生物博物館（MEF）以及康奈爾大學的同事們研究了11 塊葉子化石和兩塊複合果序化石，即顯示保存的果實和種子附著在樹枝上的化石。這些化石來自阿根廷丘布特一個名為Laguna del Hunco 的地點，研究人員在這裡收集化石已有數十年之久。通過對該地火山岩的年代測定，這些化石的年齡為5200 萬年前，即岡瓦納最終分離之前的全球溫暖時期。

科學家們研究了葉子和果實的詳細特徵，並與活體標本進行了比較。他們還在賓夕法尼亞州立大學定量成像中心對果實進行了CT 掃描。掃描結果捕捉到了岩石中的密度變化，並將其呈現為三維圖像，研究人員利用這些圖像研究了果實的特徵，包括果實內部幾乎看不到表面的成對小種子。

研究人員發現，化石果實和葉子的特徵如今只有在MMC 刺果中才能找到，因此將它們確定為兩個新物種。他們以已故阿根廷古脊椎動物學家和人類學家魯道夫-馬金-卡薩米奎拉（Rodolfo Magín Casamiquela）的名字命名果穗，他可能早在20 世紀50 年代就收集了其中一個標本；他們還以古植物學家、史密森國家自然歷史博物館桑特館長柯克-約翰遜（Kirk Johnson）的名字命名葉片物種，他在20 世紀90 年代發現了第一個葉片化石。

已故的魯道夫-馬金-卡薩米奎拉（Rodolfo Magín Casamiquela）從阿根廷丘布特省的亨科湖（Laguna del Hunco）採集到了距今5200 萬年的複合果序化石，化石上的果實和種子保存完好地附著在樹枝上。這種植物的特徵–如頂生果實（tf）、中軸種子（sd）和羽狀柱頭（st）–如今只有在刺玫科的馬卡蘭加-馬洛特斯支系中才能找到。彼得-威爾弗提供

“MMC分佈廣泛，但在這項研究之前，它們從未在美洲被發現自然生長，”Wilf說。”這是第一次在西半球過去或現在的任何地方可靠地記錄到MMC。”

威爾弗說，這些化石講述了一個關於環境變化、板塊構造和生物地理學（即動植物在世界各地的分佈）的故事。他說，這些植物很可能起源於岡瓦納大陸並在那裡進化，數百萬年來，隨著氣候變得更加干燥和寒冷，它們開始後退，在南極洲和南美洲遭遇滅絕，但顯然在澳大利亞存活了下來。

與此同時，板塊構造也在撕裂岡瓦納超大陸。研究人員說，澳大利亞在4000多萬年前脫離南極洲，在2500萬年前與東南亞相撞，將這種需水植物帶到了新幾內亞和東南亞雨林。

威爾弗說：”我們反复看到，我們可以將大量澳大利亞和亞洲雨林植物一直追溯到阿根廷和西岡瓦納。這些化石告訴我們植物是如何應對環境變化的。如果你給它們時間和逃生路線，就像澳大利亞從南極緯度地區遷移到亞洲一樣，它們就能按照自己喜歡的環境在世界各地遷移，並茁壯成長。今天，砍伐森林和環境變化的速度比幾百萬年前快了100 到1000 倍，包括我們貢瓦納生存樹所在的東南亞地區，逃生路線已被改造成城市和農業。這些化石是來自過去深處的警告，我們賴以生存的自然世界具有極強的複原力，但卻無法跟上我們的腳步。現在採取行動避免最壞的結果還為時不晚”。