古花傳奇─ 四種存在於一億二千四百萬年前〜一億四千五百萬年前的顯花植物
|
綠葉戀愛了，就變成了花。～泰戈爾
|
台中市科博館生命科學廳，靠近戶外植物園的牆上面板，至今仍寫著被子(顯花)植物是於一億年前演化而來的。於三十年前創館時，館方這樣敘述被子(顯花)植物是於一億年前演化，應該是正確的，可是到了2015年時，還如此的告訴觀眾，就很值得商榷了。
一、 請網友先看一段科博館植物學組邱少婷研究員，早在民國九十一年七月科博館176期館訊的文章，名稱是《古花傳奇
花的前世》：
圖01.
邱少婷研究員於2002年7月寫於科博館《館訊》上的文章。
『…所以花的各部位形態是由葉子演變而來，因此
花的基本定義就是「具有特化花葉（floral leaves）的短枝」。
…葉子的最重要功能在於光合作用製造養分等，
花各部位的功能則可能分工做保護、吸引傳媒、傳粉交配、繁衍等功能相關。
最早的花自然也具有這些花的特性，但由於一朵花的開花時間在一棵植物的生活史中，僅占據數小時、數天相當短的時間，保存不易，更遑論化石的形成，必須因緣際會才能造就，因此最早花的容顏一直是神秘難尋的。目前大多數的花化石都是在侏羅紀之後發掘，1998年11月27日的科學期刊（Science）孫革博士等揭報，在遼寧挖掘出土的晚侏羅紀年代（約1億4千5百萬年前）的熱河生物群化石中，長約10公分的「遼寧古果」化石(Archaefructus liaoningensis Sun, Dilcher, Zheng et Zhou, sp. nov.)，係屬於古木蘭亞綱(Subclass Archae-magnoliidae) 古果科（Archaefructaceae
），是目前出土化石中最直接、古老的被子植物的證據。
2002年5月3日的科學期刊又更進一步報導，存在約1億2千4百60萬年前的「中華古果」(Archaefructussinensis Sun, Dilcher, Ji et
Nixon)屬於同一科另一種古老草本被子植物的化石…可見這是晚侏羅紀氣候突變，急速演化的惡劣環境中，侏羅紀最後的花園也正是醞釀物種新生的生態環境。』
|
以上文字來源：科博館91年7月館訊 176期《古花傳奇 花的前世》
|
從上面邱少婷研究員發表於館訊的文章中可看出，早在民國91年邱博士就撰文提到：
目前出土化石中最直接、最古老的被子(顯花)植物是發現於遼寧北票地區，化石定年為1.45億年前的遼寧古果。
較科博館生命科學廳，展場牆上的面板資料，早了四千五百萬年！
圖02.
1996年，孫革博士團隊於遼寧朝陽北票市的上園鎮，發現顯花植物─遼寧古果的化石。
二、孫革博士發現遼寧古果的經過：
1996年深秋裡的一天，一位剛從朝陽回來的同事為孫革送來了3塊化石。當時由於工作較忙，這些化石被暫時擱置一旁。兩天後的夜裡，當孫革在研究室小心翼翼地打開用紙包裹著的這些化石時，他突然被其中的一塊吸引住了。他立刻把它放在顯微鏡下認真觀察，他幾乎不相信自己的眼睛：在一株纖細的、主側枝呈倒人字形的、貌似蕨類植物的枝條上，螺旋狀排列著四十幾枚類似豆莢的果實（專家們稱其為蓇葖果），每個果實中都包藏著2至4粒米粒般大小的種子……孫革教授興奮不已，彷彿看見了一個，一億四千五百萬年前繁花錦簇的世界。
這塊化石來自遼寧朝陽北票市的上園鎮，「孔子鳥化石」和長毛的恐龍「中華龍鳥化石」也是發現於四合屯，西北3公里處的黃半吉溝。1997年的初春，孫革等人來到黃半吉溝。他們先後在這一帶採集到了1000多塊化石，並發現其中8塊化石上面有著相同的古果植物。
1998年11月27日，喜訊傳來，美國《科學》期刊(Science)以封面文章發表孫革研究團隊的論文《追溯最早的花─中國東北侏儸紀被子植物：古果》
《Sun et al.: In
Search of the First Flower: A Jurassic Angiosperm, Archaefructus, from
Northeast China. 1998》
這篇論文引起國際間相當的重視，20多個國家的近百家新聞媒體都曾報導這一發現。至今，遼寧古果已成為學術界公認「迄今唯一有確切証據的全球最古老的花」。
三、 遼寧古果化石(1.45億年前)：
圖03. 遼寧古果的化石照片。
圖04. 遼寧古果化石的局部放大圖。
圖片來源：牛頓雜誌：尋找陸地上最原始的花，17頁
水生草本被子植物，其生殖枝上螺旋狀著生數十枚蓇葖果，由心皮對折閉合而成，其內包藏著數粒種子(胚珠)，雄蕊大多成對狀著生，具單溝狀花粉。上述特徵明顯顯示了它們在早期被子植物中的原始性。
古果屬莖枝細弱，葉子細而深裂，根不發育，反映了水生性質。孫革等提出，不排除被子植物有水生起源的可能性。這一研究新進展，為全球被子植物起源研究提出了新的思路。
|
遼寧古果
| |
|
學名：
|
Archaefructus
liaoningensis
|
|
中文科名：
|
古果科
|
|
英文科名：
|
Archaefructaceae
|
|
簡介：
|
侏羅紀晚期和白堊紀早期的古草植物，以原始被子植物的果枝化石出土為主，為一種喜濕草本植物，雌性生殖器官（心皮）內有種子，但沒有發現確切的花萼、花瓣和雄蕊，判斷是單性不完全花。折合心皮以螺旋狀排列在花托軸上。
|
文字來源：科博館進階查詢的資料
圖05. 遼寧古果植株的復原圖。
1998年11月27日的科學期刊《Science》的封面文章揭示，在遼寧挖掘出土的晚侏羅紀年代（約1億4千5百萬年前）的熱河生物群化石中，長約10公分的「遼寧古果」化石(Archaefructus liaoningensis Sun, Dilcher,
Zheng et Zhou, sp. nov.)，係屬於古木蘭亞綱(Subclass
Archae-magnoliidae) 古果科（Archaefructaceae ），是目前出土化石中最直接、古老的被子植物的證據。
圖06. 1998年11月27日〈Science〉期刊的封面故事：遼寧古果─1.45億年前的水生被子(=顯花)植物。
四、 中華古果化石(1.25億年前)─水生被子植物：
2002年5月3日孫革博士團隊於《Science科學》期刊又更進一步報導了第二朵花，存在約1億2千4百60萬年前的「中華古果」 (Archaefructus sinensis Sun,
Dilcher, Ji et Nixon)，屬於同一科另一種古老草本被子植物的化石，花軸由上而下螺旋排列著心皮和成對的雄蕊，葉片屬於纖細深裂形，葉柄基部膨大抱莖狀。牠與遼寧古果的區別主要在於蓇葖果更多、更密集排列，其內包裹的種子也更多，有8~12粒。
圖07.
孫革博士團隊，發表於美國最頂尖的綜合科學期刊2002年5月3日〈Science〉上，中華古果的化石照片，是當期的封面文章(cover story)，連續兩次的論文都被當成封面文章，得此榮耀，非常了不起。
圖08. 中華古果化石以及復原圖。
2002年5月3日，孫革等研究者在《科學》期刊上發表了第二朵花——中華古果的研究成果。它也是水生草本被子植物，距今1.25億年。它莖枝細弱，葉子細而深裂，根部不發育。孫革指出，中華古果的發現暗示了被子植物存在水生起源的可能性，為研究全球被子植物的起源開闢了新的思路。
|
中華古果與遼寧古果的區別主要在於蓇葖果更多、更密集排列，其內包裹的種子也更多，有8~12粒。
|
圖09. 中華古果(Archaefructus sinensis)復原圖。
|
六、十字裡海果：莖枝細弱的草本花(1.25億年前)
圖10.十字裡海果的模式標本。
吉林大學古生物研究中心教授孫革、美國科學院院士迪爾切(D. L. Dilcher)等經過近7年合作研究，完成的《中國東北義縣組早期果序化石——十字裡海果(新組合》論文，2007年5月29日在《美國科學院院刊》(PNAS)第104卷第22期發表。《美國科學院院刊》（Proceedings of National Academy of Sciences，簡稱PNAS）是國際自然科學領域的權威期刊之一，在古生物領域目前列居第三位，僅次於美國的《Science和英國的《Science》和英国的《Nature》，這是1998年、2002年美國《Science科學》期刊以封面文章報道我國早期被子植物新發現之後，中美古植物學家在早期被子植物研究領域取得的又一重要合作成果。
發現了該屬化石較完整的植株，包括根、莖、葉及其頂生果實等，研究標本達20餘件。
他們詳細比較了保存在俄羅斯科學院地質研究所的里海果化石的正模和地模標本，深入報道這一早期有花植物的總體特徵及其水生特徵，組合以往在中國發現和報道的“十字中華果”，並將其命名為“十字裏海果”
十字裏海果莖枝細弱，生殖枝上頂生著3~4枚長卵形的果實，是聚合果，每枚果實含10~20粒種子，葉子近長卵形或披針形，根部不發育，也反映了其水生草本的性質。它生活在距今1.25億年的遼西，其發現為研究早期被子植物的分異，具有重要意義。
以上三種花早已經滅絕，在今天顯花植物的大家庭中也沒有牠們的近親。
圖11.十字裡海果復原圖。
七、最新發現“優美李氏果”1.24億年前的沼澤之花。
圖12. 優美李氏果化石。
|
2011年3月31日，一張古老的植物化石(優美李氏果)照片登上了英國《自然》期刊的封面。封面文章是中國古植物學家孫革研究團隊撰寫的論文《中國早白堊紀真雙子葉被子植物》A eudicot from the Early Cretaceous of
China，又是一項了不起的成就。
圖13. 2011年3月31日，一張古老的植物化石照片─優美李氏果(Leefructus mirus)登上了英國〈自然〉期刊的封面。
這種新發現的古植物，發現於遼寧淩源距今約1.24億年的地層中，是迄今發現最早的真雙子葉被子植物化石，也是目前發現最早的現生花近親。相比其他三種古老的花：“遼寧古果”、“中華古果”以及“十字裡海果”，它又被稱為“第四朵花”。為尋找地球「最早的花」提供了新的線索。
圖14. 優美李氏果(Leefructus mirus)植株復原圖。
Reconstruction of Leefructus mirus Sun, Dilcher,
Wang et Chen.
From A eudicot from the
Early Cretaceous of China
Nature 471, 625–628 (31 March 2011) doi:10.1038/nature09811
這種新發現的古植物，發現於遼寧淩源距今約1.24億年的地層中，是迄今發現最早的「真雙子葉被子植物」化石，也是目前發現最早的現生花近親。相比其他三種古老的花：「遼寧古果」、「中華古果」以及「十字裡海果」，牠又被稱為「第四朵花」。牠的發現為尋找地球最早的花提供了新的線索。
因大陸傑出古生物學家：孫革教授的貢獻，也是我們中國人在考古科學上的偉大成就，孫教授的研究團隊從1998年11月～2011年5月一連串發現了四種代表性的「古果科」化石，將被子(顯花)植物演化的時間，由一億年前→提前至1億4千5百萬年(相當於侏儸紀晚期與白堊紀早期之間)，也就是說比科博館生命科學廳面板上的資料，整整向前提早了4千5百萬年。
執筆至此，忍不住有些衝動，想要請問科博館展示組的女士先生們：「更換一下展場的面板資料，有那麼困難嗎？！」
