日前,在山西省阳泉市矿区大村村一处乡村小道边,当地地质灾害防治中心工作人员发现了一批珍贵的远古植物化石。
经中国科学院南京地质古生物研究所专家鉴定,这些化石为二叠纪时期铲叶属的远古银杏植物,距今约2.8亿年,比侏罗纪广泛存在的银杏化石更为古老。

新发现的银杏化石距今约2.8亿年
银杏又名白果、公孙树、鸭掌树、佛指甲等,我国古代多称为“鸭脚子”,是我国的特有树种,也是我们所熟知的“活化石”,已经在地球上存在了数亿年,每到秋冬时节,便是银杏树最美的季节。
近日,阳泉市地质灾害防治中心工作人员、化石爱好者白志君,在矿区大村村的一处乡村小道边发现了一批珍贵的远古植物化石。
白志君介绍,阳泉之前发现的扇叶化石是2.7亿年前左右的,而这个铲叶化石距今有2.8亿年。它的形态和现代银杏非常不同,叶子像铲子一样,这说明在远古时期,地球上可能存在过多种不同类型的银杏。

白志君介绍,这个化石的发现是非常难能可贵的,他们跑遍了周边山对应的岩层,都找不见它的化石,只有那一小片有,反映出当时可能河岸边有块地方生长着一些早期的银杏植物,当下了暴雨发洪水时,冲过来的泥沙把一些叶子给埋起来了。保存这个化石的地方可能只有几十平米,离开这几十平米就没有了。

白志君表示,目前发现的银杏化石标本仍较残缺,叶序排列、果实形态等关键信息尚未明确。
铲叶银杏化石在全球极为罕见
据了解,铲叶银杏化石在全球范围内极为罕见。此次发现的岩层属于早二叠世晚期地层 “下石盒子组”,该时期地层在山西已基本不含煤炭。
依据《中国银杏植物大化石记录》和《中国古生物植物》等权威资料,在地球历史上,银杏植物最早出现在二叠纪时期。
专家指出,2.8亿年前正值地球气候从温暖湿润向季节性变化过渡的重要时期。去年在同一地区临近岩层发现的“白氏原始柏型木”化石已初步显示树木年轮,此次铲叶银杏的发现进一步印证了当时气候环境的变迁。

这一发现为深入研究银杏植物的演化发展提供了珍贵的实物资料,也为揭示二叠纪时期气候环境变迁带来的物种演替提供了关键实物证据。
银杏已无任何现存于世的亲属物种
银杏出现在远古时期的古生代二叠纪,到中生代三叠纪、侏罗纪最为繁盛,分布几乎遍及全球。但到第四纪冰川时期,世界上的银杏大多灭绝。
传统意义上,生物分类学里一共有7个分类单元,从大到小依次是界-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种,通常来说每个物种都或多或少都有一些亲缘关系比较接近的物种在同一单元,但银杏绝对是个异类。
银杏门下只有1纲——银杏纲;该纲之下只有1目——银杏目;银杏目下也只有1科1属1种——银杏。也就是说,现代的银杏没有任何现存于世的亲属物种,因为它所有的亲属都在2.7亿年以来的无数场浩劫里消失了。
2.7亿年前,地球生物圈开始经历一场名为“二叠纪-三叠纪大灭绝”的历史事件,绝大多数海洋生物在这场浩劫中消失,陆生动物也被摧毁将近一半,地面上的植物也纷纷死亡,人们甚至发现这一地质时期根本没有形成煤层。
距今1.4亿年前,自然的新宠——被子植物突然出现,开始吞噬裸子植物的生存空间。在这场无声的植物战争中,裸子植物全面溃败,银杏门下的所有物种除银杏外全部消失。
距今6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件不但使恐龙团灭,更是差点荡平陆地上的高大树木。在这一连串的打击下,裸子植物只剩下4个大类,分别是银杏、松柏、苏铁、买麻藤。
银杏的基因数量是人类的2倍还多
大约在500万年前,银杏在北美洲灭绝。大约在260万年前,银杏在欧洲灭绝。从260万年前开始,地球陆续经历了多次冰河时期,银杏的栖息地被逐渐压缩。后来,银杏仅能生存在我国南方一些气候比较温暖湿润的山林里。
科学家发现,银杏的基因组经过了两次加倍事件,其中的一次在很多植物之中都有发现,但后面的一次却是银杏独有的。
科学家从银杏基因组中找到了4.8万多个基因。相比之下,人类的基因只有两万个左右。基因多,可以应对的变化就会增加,而且每个基因都是潜力股,都有可能演变为新的基因,这为银杏的进化带来变数。

此外,在银杏基因组中发现了大量的LTR-RT。LTR-RT的全名是长末端重复反转录转座子,它们可以通过复制自身的方法在基因组里到处乱窜,而且越变越多。很多物种的基因组里都有它们的身影,但是在银杏的基因组里,它们的数量非常惊人。
此外,银杏基因组中有非常多关于疾病和害虫的抗性基因,这些基因大多数都是重复的,从而使得银杏具有防御各种病虫害的能力。
凭借着基因的灵活多变,银杏躲过了各种灭绝事件,也挺过了数次冰川期。被人类驯化之后,银杏真正地躲过了灭绝的命运。我们的先民将它栽种到全国各地,又在近代被重新引入到欧美乃至全世界。虽然科学家认为野生的银杏种群很可能存在,但是目前为止人们找到的银杏基本全是人工栽培的结果。
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编辑 | 星仪
来源 | 本报综合自阳泉广播电视台
国家自然博物馆、科学大院等