缅甸琥珀揭示中白垩世被子植物辐射新策略：类兰花粉尘种子的化石证据

《Scientific Reports》：Fossil evidence of orchid-like dust seeds in Myanmar amber featuring early angiosperm radiation

本研究针对中白垩世被子植物早期辐射过程中繁殖策略认知空白的问题，通过分析缅甸琥珀中保存的微型种子群，首次发现多种具翅与无翅粉尘种子集中保存现象。研究揭示了当时被子植物已存在高丰度、高多样性及种子形态可塑性，并提出部分类群可能采用类似现代兰花的种子扩散策略。该成果为理解被子植物早期适应性演化及生态创新提供了关键化石证据，对重构中生代植物生态系统具有重要意义。

　　

在植物演化史上，被子植物的起源与早期辐射一直被达尔文称为“讨厌之谜”。尽管现代被子植物已占据陆地生态系统主导地位，但其在白垩纪中期的快速多样化过程仍缺乏充分化石证据。缅甸琥珀作为保存三维生物结构的理想载体，虽已发现大量花化石，但微小繁殖体如种子的研究长期被忽视。这种认知空白限制了对早期被子植物繁殖策略及生态适应性的理解。

为填补这一空白，研究人员对两件缅甸琥珀标本（编号PB206074、PB206075）开展微观形态学研究。样本采自克钦邦胡康河谷Noije Bum地区，地质年代确定为森诺曼期（距今约98.79百万年）。通过研磨、抛光制成薄片后，采用尼康SMZ1500、蔡司Zoom.V16等多型号显微镜进行观察与成像，最终通过Photoshop 7.0完成图像整合。

研究结果

1. 高多样性种子群的集中保存

在体积不足80 mm3的琥珀切片中，识别出14种形态类型（I-XIV型）的33粒繁殖体，包括具偏心翅、环状翅、三裂翅等独特结构。种子长度介于30-260 μm之间，宽度为15-210 μm，显著小于已知裸子植物种子，支持其属于被子植物的分类推断。

2. 单果实内种子形态可塑性

另一琥珀块（图S1）中，66粒无翅种子（XV型）密集分布于不足1 mm2区域，暗示其源自同一果实。这些种子呈现矩形（34-43 μm×28-39 μm）与椭圆形（43-55 μm×21-27 μm）的形态分化，可能反映发育阶段差异或母体植株的种子形态可塑性。

3. 类兰花种子特征对比

所有种子均缺乏发达种皮，且多数具翅结构，与现代兰花粉尘种子（Orchidaceae）的形态功能特征高度相似（表1）。但化石种子形态以圆形、卵形为主，与现代兰花典型的线性种子存在差异，研究者倾向认为这是一种趋同演化策略而非直接亲缘关系。

结论与意义

本研究首次通过琥珀化石揭示中白垩世被子植物存在“粉尘种子扩散策略”，修正了该类适应性特征仅存在于高度特化现代兰花的传统认知。种子群的高密度与高多样性表明，当时缅甸北部已形成复杂的被子植物群落，其通过微型化与风力传播提升繁殖效率。该发现为理解被子植物早期辐射过程中的生态创新提供了关键实证，凸显琥珀微化石在重建古生态系统中的独特价值。论文发表于《Scientific Reports》2025年第15卷，对深化植物演化史研究具有里程碑意义。