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      云南中中新世的竹林——中國目前最早的竹子化石記錄

      發(fā)布時間:2013-07-15
      來源:科技外事處

      竹亞科(Bambusoideae)為禾本科(Poaceae)最大的亞科之一,目前包括115個屬和1439個已經(jīng)描述過的種。根據(jù)分子生物學證據(jù),竹亞科可劃分為三個族:Arundinarieae(溫帶木本竹子),Bambuseae(熱帶木本竹子)和Olyreae(熱帶草本竹子)。中國云南具有復雜的地形地貌和極其多樣化的氣候類型,在地質歷史時期曾是多個植物區(qū)系成分的交融之地。云南的竹子屬種和生態(tài)類型也非常豐富,既有溫帶類群(如無量山箭竹Fargesia wuliangshanensis),也有熱帶類群(如版納甜龍竹Dendrocalamus hamiltonii),是世界上兩個竹子多樣性中心之一(另一個在南美洲)。

      目前關于竹亞科的系統(tǒng)分類、生物地理學以及起源和分化的研究是禾本科的一個研究熱點和難點。化石記錄有助于對竹亞科的地史分布、遷移路線、分歧時間以及形態(tài)演化提供寶貴的信息,但目前世界上可靠的竹亞科化石記錄非常稀少,特別是在竹子種類豐富且分布廣泛的中國。之前,中國唯一可靠的竹子化石記錄是發(fā)現(xiàn)于云南尋甸縣上新統(tǒng)地層(年齡在2.48–3.40百萬年之間)的絲炭化竹竿(Bambusoideae sp.)。目前尚不清楚竹子在中國的繁盛是緣于晚近時期的輻射,還是已經(jīng)在中國演化了較長的地質時期。

      最近,中國科學院西雙版納熱帶植物園古生態(tài)學研究組博士后王力在導師周浙昆研究員的指導下,與合作者一起在云南鎮(zhèn)沅哀牢山西坡河谷發(fā)現(xiàn)了大量的保存良好的竹子葉片和竹竿化石,標本產(chǎn)自中中新統(tǒng)地層(時代為15.97–11.61百萬年前)。根據(jù)化石的假葉柄形態(tài)、葉片寬度、側脈條數(shù)、竿環(huán)和籜環(huán)的形態(tài)等宏觀和微觀特征,作者描述了化石竹亞科兩個屬(包括一個新屬)和四個新種:Bambusium angustifoliaB. latifoliaBambusiculmus latusB. angustus,其中B. latifolia中還保存了營養(yǎng)葉和莖生葉。該發(fā)現(xiàn)提供了中國最早的竹子葉片和竹竿化石證據(jù),說明竹亞科在中國已經(jīng)演化了較長的地質時期,在云南的分化時間不晚于中新世中期。由于云南是世界竹子的生物多樣性中心之一,這些化石的發(fā)現(xiàn)對竹子的生物地理學提供了重要的信息。

      竹亞科是禾本科中少數(shù)適應于森林生態(tài)系統(tǒng)的類群。竹林不僅對熱帶和亞熱帶的森林群落的動態(tài)演替具有明顯的作用,也為許多動物提供了良好的生存場所,最有名的就是食譜幾乎全為竹子的大熊貓(Ailuropoda melanoleuca)和小熊貓(Ailurus fulgens)。三章田保存的大量竹亞科化石表明,一個多樣化的竹林或林下竹子層片在云南的中中新世時已經(jīng)形成。在該植物群中,與竹子伴生的植物還包括樟科(Lauraceae)、水杉屬(Metasequoia)和八角楓屬(Alangium)等常綠或落葉喬木。作者推測這種含有竹子的常綠–落葉針闊混交林可能為大熊貓的祖先類型始貓熊屬(Ailurarctos)在云南的生存和演化提供了適宜的環(huán)境。

      該研究以The earliest fossil bamboos of China (middle Miocene, Yunnan) and their biogeographical importance為題,已經(jīng)在線發(fā)表于國際古植物學與孢粉學領域的經(jīng)典期刊Review of Palaeobotany and Palynology上。

      三章田竹子化石。1-3,Bambusium angustifolia;4,Bambusium latifolia;5,Bambusiculmus angustus
      化石和現(xiàn)生木本竹子地理分布圖。化石竹子(圓圈):紅色—古近紀,黃色—中新世,綠色—上新世,藍色—更新世;現(xiàn)代竹子(色塊和曲線):粉色區(qū)域—舊世界熱帶竹子,紫色區(qū)域—新世界熱帶竹子,藍色曲線—溫帶竹子
       
      本文作者:王力

      責任編輯:方春妍_151c53
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