亚洲更新世最早具刺竹化石揭示竹类防御性状演化与古气候适应机制

本研究针对竹亚科(Bambusoideae)防御性状演化历史缺失及亚洲第四纪古气候适应机制不明的问题，通过发现印度东部晚更新世具刺竹化石Chimonobambusa manipurensis sp. nov.，首次证实亚洲竹类刺状结构(Spinescence)可追溯至更新世，揭示其作为应对气候变化与食草压力的适应性特征，为竹类形态演化与古生态研究填补关键空白。

　　

在植物演化史上，刺状结构(Spinescence)作为对抗食草动物的关键防御性状，其演化路径在竹类中始终成谜。由于竹类化石多仅保存茎秆和叶片，全球迄今仅在南美洲秘鲁发现一件上新世-更新世过渡期的具刺竹化石Guadua sp.，且仅保留部分节部特征。亚洲作为现代竹类多样性中心，其第四纪竹类化石记录更是空白，导致学界对竹类防御性状起源时间、演化驱动力及其古气候适应机制等核心问题认知不足。

针对这一科学瓶颈，来自Birbal Sahni古植物学研究所的研究团队在印度曼尼普尔邦晚更新世地层中，发现了一件保存异常完好的石化竹秆化石。该标本具有3个清晰节部(node)、2个完整节间(internode)、卵圆形轮状节芽(nodal bud)及每节环缘3-4个刺基疤痕(thorn scar)等特征，被命名为Chimonobambusa manipurensis sp. nov.。这是亚洲首例具刺竹化石记录，也是全球第二例具刺竹化石，相关成果发表于《Review of Palaeobotany and Palynology》。

研究采用经典古植物学方法：通过低角度自然光摄影记录化石形态特征，使用体视显微镜观察微观结构，并基于现代竹类形态数据库进行对比分析。样本来自曼尼普尔邦Senjam-Chirang村(24°54′29.98”N, 93°49′53.12″E)的第四纪沉积层。

区域背景
曼尼普尔位于印-缅-中三角地带，海拔达3050米，其晚更新世温暖湿润气候为竹类演化提供理想环境。

材料与方法
化石经软刷与精细凿子清理后，通过Canon SX430数码相机进行形态学记录，并与现代Chimonobambusa属标本进行形态比对。

结果
系统分类显示该化石属于禾本目(Poales)禾本科(Poaceae)竹亚科(Bambusoideae)的青篱竹族(Arundinarieae)，其节部轮生刺基、同心环状节芽等特征与现代寒竹属(Chimonobambusa)高度一致。

讨论
结合秘鲁化石记录，研究提出竹类刺状结构可能起源于新近纪(Neogene)，并在更新世持续演化，推测是应对气候变化与食草压力增加的重要适应策略。化石保存的完整节部形态为理解竹类节点演化提供直接证据。

结论
该发现将亚洲具刺竹化石记录提前至更新世，证实寒竹属在亚洲的古老起源。其刺状结构演化可能与季风气候波动下食草动物压力相关，同时指示当时亚洲存在温暖湿润环境。研究为竹类防御性状演化与古气候重建建立新标尺，对理解植物-环境协同演化机制具有里程碑意义。

作者贡献
Harshita Bhatia负责概念设计、数据采集与论文撰写；Gaurav Srivastava参与 supervision 与数据分析；团队确认无利益冲突。研究获Birbal Sahni研究所支持，同行评审意见显著提升论文质量。