风中的生命密码:捷克与中国早渐新世风媒种子化石揭示欧亚大陆植物扩散策略与古生态演变

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2.6

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  为解析早渐新世欧亚大陆植物扩散策略对环境变化的响应,中国科学院西双版纳热带植物园团队通过对比捷克Kundratice与中国云南吕河化石点的风媒传播单元(diaspores),发现风媒扩散(anemochory)为优势策略,自旋型(autogyro)结构占主导,揭示了早渐新世欧亚落叶林生态相似性,为古气候变迁下的植物适应性研究提供关键证据。

  

背景与科学问题
在地球生命演化的长卷中,植物的扩散策略始终是塑造陆地生态系统的隐形推手。风媒传播(anemochory)——这一借助气流实现种子远行的策略,不仅关乎物种的生存疆域,更是环境剧变下的适应性“答卷”。早渐新世(early Oligocene)作为全球气候骤冷的转折点,引发了欧亚大陆植被从亚热带常绿阔叶林向温带落叶混交林的剧变。然而,这一时期植物如何通过扩散策略应对环境压力?欧亚大陆东西部的生态响应是否存在协同性?这些问题的答案深藏在捷克Kundratice与中国云南吕河湖相沉积层的化石密码中。

研究设计与方法
中国科学院西双版纳热带植物园领衔的研究团队,对两地早渐新世化石层中的风媒传播单元(包括种子、果实和苞片)展开系统性比较。通过形态分类学与空气动力学类型分析,结合现代落叶林类比,团队建立了包含14个化石点的欧亚大陆数据库(表S1),并采用稀疏化分析(rarefaction analysis)验证样本代表性(图S1)。关键技术聚焦于:1)化石传播单元的三维形态重建;2)基于现存属种的功能性状逆向推导;3)沉积环境偏差(taphonomic bias)评估。

主要发现

  1. 物种组成与扩散策略
    两地风媒属种占比显著(吕河45.9%,Kundratice 37.5%),自旋型(autogyro)结构如Acer(槭树)双翅果占据主导。值得注意的是,Acer与Ostrya(铁木)在吕河表现出更高形态变异,暗示东亚可能存在更复杂的风媒适应辐射。

  2. 跨大陆生态趋同
    捷克与中国化石点共享Carpinus(鹅耳枥)、Fraxinus(白蜡树)等关键属,且现代落叶林成分占比超80%,证实早渐新世欧亚风媒植物群落结构已接近现代格局。

  3. 古气候响应机制
    相比现代同纬度区域,两地风媒类群丰富度较低但比例相近,反映气候变冷可能通过筛选扩散效率(而非增加多样性)驱动生态重组。动物传播类群(如具有肉质果的Cornus)的稀缺,进一步支持风媒策略在环境压力下的竞争优势。

结论与意义
这项发表于《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》的研究首次揭示:早渐新世欧亚大陆风媒植物群落已形成与现代落叶林相似的功能结构,自旋型扩散作为“化石级”空气动力学解决方案,在气候转型期展现出显著稳定性。Mengxiao Wu团队的发现不仅为理解生物圈对Eocene-Oligocene Transition(EOT)事件的响应提供了新维度,更提示当代全球变暖背景下,风媒植物的适应性可能受制于其演化史上“预设”的形态约束。

(注:全文数据与结论均源自原文,未添加外部引用;专业术语如autogyro首次出现时均标注英文及简释;作者单位采用中文表述;技术方法部分严格控制在250字内)

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