科學家發現了有翼種子最早的例子之一，從而深入了解了植物風力傳播策略的起源和早期演化。研究發表在eLife上，詳細描述了已知第二早的有翅種子–Alasemenia–來自晚泥盆世，距今約3.6-3.85億年。 作者利用編者稱為紮實的數學分析證明，Alasemenia 的三翅種子比單翅、雙翅和四翅種子更適應風傳播。

產自安徽省宣城市新杭鎮箭穿村的有翅種子化石Alasemenia。 圖片來源：Deming Wang

植物種子的風力傳播是一種自然機制，可使植物透過空氣將種子傳播到新的地區。 這有助於減少對資源的競爭，增加植物的生存機會。 風力傳播策略的例子包括風滾草、蒲公英和牛奶草等降落傘，以及楓樹等帶翅膀的種子（通常稱為直升機種子）。

已知最早的植物種子可追溯到晚泥盆紀。

「這段時期標誌著植物演化史上的一個重要里程碑，因為它們從以孢子為基礎的繁殖（如蕨類和苔蘚）過渡到以種子為基礎的繁殖，」領銜作者、北京大學地質學系造山帶與地殼演化重點實驗室教授王德明解釋。 “然而，人們對這段時期種子的風力傳播知之甚少，因為大多數化石缺乏翅膀，通常被保護性的殼鬥包圍。”

殼鬥是部分包裹種子的杯狀結構，很像橡子或栗子（儘管泥盆紀的殼鬥與這些現代殼鬥並非同源），可能與水運等其他傳播方式有關。

為了更了解早期風力傳播機制，Wang 及其同事研究了來自晚泥盆世的幾種種子化石，這些化石來自安徽省宣城市新杭鎮箭穿村，他們從中發現了一種新的種子化石–Alasemenia。

他們首先透過仔細分析化石樣本，包括切片觀察種子的內部結構，描述了Alasemenia 的特徵。 他們發現，Alasemenia 的種子長約25-33 毫米，明顯沒有殼鬥，這與這一時期的大多數其他種子不同。

事實上，這是已知最古老的沒有殼鬥的種子記錄之一，比以前認為的要早4000 萬年。 每粒種子都有一層向外輻射的種皮，形成三個翼狀裂片。 這些翅膀向尖端逐漸變細，並向外彎曲，形成寬闊、扁平的結構，有助於種子迎風。

研究小組隨後將Alasemenia 與泥盆紀晚期已知的其他有翼種子進行了比較： Warstenia和Guazia。 這兩種植物的種子都有四個翅，瓜子的翅寬而平，疣桫欏的翅短而直。

研究人員進行了定量數學分析，以確定哪種種子的風力擴散效果最好。 結果表明，像Alasemenia這樣翅膀數目為奇數的種子，在從枝條上落下時能獲得更穩定、更高的自旋率，從而能更有效地迎風傳播，因此能從母株上傳播得更遠。

“我們對Alasemenia的發現增加了我們對早期陸生植物風力傳播策略起源的了解，”資深作者、中國科學院南京地質古生物研究所助理研究員黃璞說。

「結合我們先前對瓜子屬（Guazia）和疣石楠屬（Warsteinia）的了解，我們得出結論，在晚泥盆世，在降落傘或羽流等其他方式出現之前，由於整裝生長而出現的帶翼種子是第一種形式的風力擴散策略。

王補充說：”在晚泥盆紀的Alasemenia中出現的三翅種子隨後會在石炭紀出現雙翅種子，然後在二疊紀出現單翅種子。”