類黃杞屬果實(shí)化石的發(fā)現(xiàn)及生物地理學(xué)意義
類黃杞屬(Palaeocarya)果實(shí)化石隸屬于胡桃科、黃杞族,由于果實(shí)化石內(nèi)部結(jié)果在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過程中保存不完整,不能確定果實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因?yàn)榛瘍?nèi)部結(jié)構(gòu)的不確定因素將這類化石定為類黃杞屬(Palaeocarya),一般被認(rèn)為是現(xiàn)生種Engelhardia、Alfaroa、Alfaropsis和Oreomunnea果實(shí)的化石種。
版納植物園古生態(tài)組博士研究生孟宏虎在導(dǎo)師周浙昆研究員的指導(dǎo)下,對(duì)文山化石植物群發(fā)現(xiàn)的類黃杞屬果實(shí)化石進(jìn)行整理,該類化石特征明顯,與現(xiàn)生種果實(shí)外部結(jié)構(gòu)很相似,外側(cè)具由苞片發(fā)育而成的果翅;果翅3裂,基部與果實(shí)愈合,中裂片顯著較兩側(cè)的裂片為長(zhǎng)(圖1)。研究中與先前發(fā)表的類黃杞屬化石比較發(fā)現(xiàn),文山發(fā)現(xiàn)的類黃杞屬化石有明顯的毛被,同時(shí)清晰的可以看到果實(shí)有2室(圖2),研究人員根據(jù)清晰的毛被將其定名為剛毛類黃杞(Palaeocarya hispida H. H. Meng & Z. K. Zhou sp. nov)。該類化石記錄從始新世到上新世的歐洲、美洲和亞洲地層均有發(fā)現(xiàn),而現(xiàn)生種分布僅局限與熱帶亞洲和美洲,呈泛太平洋熱帶間斷分部模式(圖3),根據(jù)化石記錄和現(xiàn)代分部類群的格局,研究人員認(rèn)為在古新世擴(kuò)散于北極熱帶植物區(qū),在古新世-始新世極熱期(Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM)后的氣候變冷的情況下,通過往南遷移形成了今天的泛熱帶洲際間斷模式。然而,在整理全球分布的化石記錄時(shí),研究人員發(fā)現(xiàn)在北美的西部高緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)有中新世的化石記錄,所以研究人員認(rèn)為PETM后漸新世氣候變冷對(duì)該類植物影響不大,應(yīng)該是中新世以后氣候變冷的驅(qū)動(dòng)下開始南遷。該科的一些植物譜系地理學(xué)研究,比如化香(Platycarya strobilacea)和胡桃楸(Juglans mandshurica)的研究認(rèn)為第四紀(jì)氣候波動(dòng)對(duì)其地理分布格局有著顯著的影響。所以研究人員推測(cè),中新世后類黃杞屬在氣候變冷的影響下南遷,其中第四紀(jì)冰期氣候波動(dòng)的影響對(duì)該類群影響可能較大,從而形成了今天的地理分布格局。
該研究成果以Late Miocene Palaeocarya (Engelhardieae: Juglandaceae) from Southwest China and its biogeographic implications為題發(fā)表于Journal of Systematics and Evolution.
圖1:文山發(fā)現(xiàn)的剛毛類黃杞(Palaeocarya hispida )化石
圖2:剛毛類黃杞(Palaeocarya hispida )化石的特征