始新世梅塞尔孢粉植物群的定性LM与SEM联合研究：豆目至石竹目花粉形态学新发现及其古生态意义

德国森肯伯格研究所团队在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表重要成果，通过联合光学显微镜(LM)与扫描电镜(SEM)技术对始新世梅塞尔孢粉植物群进行系统性研究，发现19个新花粉类型并修正5个既往分类，首次报道豆科Erythrina等关键类群，为重建中欧始新世古植被格局及古气候演变提供全新证据。该研究突破传统LM计数法的局限，显著提升古植物分类精度。

　　

在古植物学研究领域，始新世（Eocene）作为地球历史上最温暖的时期之一，其植被组成与气候变化规律始终是学界关注的焦点。德国梅塞尔化石坑（Messel Pit）作为联合国教科文组织世界遗产，保存着欧洲新生代最丰富的植物化石记录，但长期以来对其孢粉植物群的认识主要基于传统光学显微镜(LM)研究，存在分类精度不足、微细形态特征遗漏等问题。这些技术局限导致对古植被多样性的低估，也制约着对当时植物群落结构与古气候条件的准确重建。

为突破这一瓶颈，来自德国森肯伯格研究所的研究团队在《Review of Palaeobotany and Palynology》发表了开创性研究成果。他们采用单颗粒处理方法，首次系统性地将LM与扫描电子显微镜(SEM)技术相结合，对梅塞尔组(Fm)的孢粉化石开展高分辨率研究。这项技术革新使得研究者能够观察到传统LM无法分辨的纳米级外壁纹饰特征，为古植物分类提供了全新维度。

研究团队从梅塞尔钻孔样品（编号ME31700系列）中选取代表性样本，通过标准孢粉处理流程获得微体化石。关键技术包括：(1)采用氢氟酸处理去除硅酸盐；(2)使用甘油胶制作LM观察玻片；(3)通过单颗粒转移技术将目标孢粉置于SEM样品台；(4)运用二次电子成像获取高分辨率表面形貌特征；(5)制作聚焦堆栈动画文件记录三维结构。这些方法首次实现了对同一孢粉颗粒的LM与SEM特征直接比对。

在系统分类部分，研究揭示了惊人的多样性。Fabales目仅发现1个花粉类型（编号057），鉴定为豆科Erythrina的近似种，其典型的三孔结构和网状纹饰在SEM下清晰可见。这一发现填补了梅塞尔豆科花粉记录的空白，与先前报道的豆荚化石形成互补证据。Rosales目中，研究者区分出8个花粉类型，包括首次报道的桑科花粉（编号064），其独特的双孔结构和纳米刺状纹饰为识别该科在始新世的存在提供了确凿证据。

Fagales目展现出最丰富的多样性，共鉴定出20个花粉类型。其中，对壳斗科Trigonobalanopsis（编号066）的精确鉴定尤为关键，SEM揭示的微皱纹状外壁超微结构是该灭绝属的诊断特征。研究还发现12个胡桃科花粉类型，包括Engelhardioideae（编号072-073）和Juglandoideae（编号074-083）两大类群，其中Carya（编号074）和Platycarya（编号075-077）花粉的环形外壁变薄特征为分类提供了新依据。

Malpighiales目10个花粉类型的发现中，8个归属于大戟科（编号088-095），其网状纹饰的漏斗状变化规律在SEM下展现惊人的细节。研究者特别指出，这些形态特征虽然符合大戟科范畴，但也可能与其他科存在交叉，体现了古孢粉学分类的复杂性。Myrtales目的2个花粉类型均来自千屈菜科（编号096-097），其假沟构造和异型纹饰为识别该科在始新世的存在提供了新证据。

在Sapindales目研究中，研究者修正了既往将Burseraceae花粉（编号098）误归为龙脑香科的分类错误，SEM显示的穿孔纹饰支持其与Garuga属的密切关系。11个Malvales花粉类型的鉴定中，Bombacoideae（编号110）和Tilioideae（编号111-114）的"马蹄形"外壁加厚特征尤为突出，而Malvoideae（编号115-120）的刺状纹饰则展现了锦葵科的典型特征。

讨论部分强调了三项突破性发现：首先，LM/SEM联用技术使花粉类型鉴定数量比传统LM研究提高66%，仅单个样品就发现68个类型，超过既往全剖面多样品研究的总和。其次，研究揭示了19个全新花粉类型，包括具有重要古气候指示意义的Erythrina和Moraceae。第三，通过SEM特征重新评估了多个形态种的分类地位，如将Tricolporopollenites solé de portai拆分为Rosaceae、Anacardiaceae和Sapindaceae三类。

这项研究的意义不仅在于丰富了始新世植物多样性认知，更建立了古孢粉学研究的新技术标准。研究者特别指出，约40%的花粉类型在现生植物中缺乏直接对应类群，暗示始新世欧洲存在大量现已灭绝的植物谱系。这些发现为理解被子植物在温室地球时期的演化辐射提供了关键证据，也为全球古植被重建提供了新的对比基准。