新發現的大型豆科化石揭開東南亞古代雨林的秘密
根據賓州州立大學的研究人員鑑定,與現代酸橙大小相同的古代豆類化石可能為了解當今東南亞和澳洲熱帶雨林的演變提供了新的視角。研究人員確定,這些化石是化石記錄中最大的種子之一,代表了一種生活在東南亞、現已滅絕的豆科植物,與現代的栗豆樹(Castanospermum)關係密切。這種樹如今只存在於澳洲北部和鄰近島嶼的沿海雨林。
這項研究是與來自印尼、加拿大、英國和美國其他地方的古生物學家合作進行的,最近發表在《國際植物科學期刊》上。
這些化石是在印尼婆羅洲發現的,可以追溯到大約3,400 萬到4,000 萬年前的始新世時期。這些化石表明,栗豆樹的祖先是在構造板塊碰撞期間從亞洲遷徙到澳大利亞的,當時的構造板塊碰撞使兩塊陸地連成一片,並促成了兩塊大陸之間的動植物交流。科學家說,東南亞板塊和澳洲板塊的碰撞始於大約2000萬年前,一直持續到今天,導致了陸塊之間動植物物種的大量交換。
在印尼婆羅洲發現了新描述的已滅絕豆科植物Jantungspermum gunnellii 的化石。這種豆科植物與澳洲的栗豆樹(Castanospermum)關係密切,如今只在澳洲北部和鄰近島嶼的低地雨林中發現。資料來源:Edward Spagnuolo
研究人員說,這些發現提供了第一個宏觀化石證據,證明在亞澳構造碰撞之後,一個植物品系從亞洲進入了澳洲。這些化石也是馬來群島最古老的豆科植物化石,也是任何地方與栗豆樹有關的植物化石記錄。
賓州州立大學地球科學系博士生、該研究的第一作者愛德華-斯帕格努奧洛說:「這些化石種子表明,在構造碰撞事件中,Castanospermum 的遠古近親從東南亞遷移到澳大利亞,後來在亞洲滅絕。
這些發現對現有的大多數植物遷徙的直接大型化石證據提出了質疑,這些證據代表了從澳洲遷徙到亞洲的世系。科學家認為,缺乏從亞洲遷徙到澳洲的直接證據,至少部分原因是馬來群島(包括菲律賓、印尼、東帝汶、巴布亞紐幾內亞和馬來西亞的部分地區)的植物化石記錄較差。
斯帕格努奧洛說:”在世界的這一地區很難收集到化石。大多數地表岩石都被熱帶暴雨破壞,或被植被、農業和建築物覆蓋,因此除了礦山和採石場的暴露區外,幾乎沒有其他地方可以尋找化石。
包括賓州州立大學地球科學教授彼得-威爾夫在內的一個國際研究小組於2014年在印尼婆羅洲南加里曼丹的一個煤礦的煤層中收集了這些化石。採集的化石包括三顆大豆子、花粉樣本和大約40片葉子。除了植物,研究團隊還發現了多種鳥類足跡化石、海洋無脊椎動物的穴居痕跡和海龜遺骸化石,以及其他最近發表或正在繼續研究的化石。
這些種子是化石記錄中最大的種子,椰子和其他一些棕櫚樹除外。科學家說,這些種子很可能生長在一個長達3 英尺的豆莢中,也就是一個棒球棒的長度,最多可容納5 粒種子。
實地考察後,這些化石被借給賓州州立大學,種子在那裡接受了CT 掃描成像。斯帕格努奧洛和威爾夫對豆類化石進行了分類學分析,描述了有助於識別的解剖特徵,發現它們與現代蓖麻最相似,而現代蓖麻以前沒有化石代表。
“雖然這些化石的某些特徵在豆科植物中很常見,但除了蓖麻外,還沒有任何化石或在世豆科植物類群的特徵組合與化石非常吻合,”Spagnuolo 說。 “這讓我們對自己的鑑定結果充滿信心。”
種子化石被命名為Jantungspermum gunnellii。屬名指的是化石的心臟形狀–Jantung在印尼語中是心臟的意思,而spermum在拉丁文中是種子的意思。這個種名是為了紀念已故的古脊椎動物學家格雷格-岡內爾(Gregg Gunnell),他曾在杜克大學狐猴中心工作,是這次實地考察的領隊。
科學家說,豆科植物是一個多樣化的有花植物家族,目前大約有2 萬個物種,其中包括許多熱帶大樹。但是,儘管豆科植物在現代生態系統中豐富多樣,這些種子卻是東南亞濕熱帶地區新近紀(260 萬年前到2,300 萬年前)之前唯一明確的豆科植物化石。
“熱帶是地球上最多樣化的生物群落,」威爾弗說。 “我們從化石記錄中對熱帶生態系統是如何演化的知之甚少,尤其是在亞洲,儘管物種滅絕的風險正在迅速上升,而且我們每年都會因砍伐森林而失去大片地區。賓州州立大學古植物學小組正與多個亞洲國家的同事一起實地研究這個問題,婆羅洲新發現的巨型豆類化石就是一個很好的例子,說明了發現的潛力”。
科學家說,這些發現證實了豆科植物在東南亞的存在,並填補了化石記錄中的重要空白。
斯帕格努奧洛說:”我們擁有世界上大部分地區的豆科植物化石記錄,但卻沒有東南亞地區的記錄。我們的工作凸顯了這一地區被忽視的古植物學潛力,以及在馬來群島進行更多化石採樣的必要性。
編譯自/ ScitechDaily