石头里的叶子
  • 来源:科普时报
  • 作者:□ 尹传红
  • 2026-09-18 09:53

周末逛山西太原植物园,本想赏花看草,不期然,刚进园就被一个植物演化主题展留住了脚步。

展厅里,从泥盆纪(约4.19亿-3.59亿年前)的蕨类森林到二叠纪(约2.99亿-2.52亿年前)的湖边景观,一幅幅地球历史不同时期的动植物画卷次第铺开。二叠纪的湿地中,科达、银杏等裸子植物开始繁盛;此前的石炭纪(约3.59亿-2.99亿年前)至二叠纪沼泽里,封印木、芦木曾遮天蔽日。站在画前,似有远古的风穿过叶片。

玻璃展柜里,几块化石让画中的世界落了地。一块是存于二叠纪的枝脉蕨,枝叶繁密,叶脉清晰;另一块是同样存于二叠纪的银杏叶,扇形叶片上的脉纹依稀生动。这两块石头,暗自呼应着展览前言里的那句话:生命演化的齿轮已不可逆转地转向复杂化与多样化,但受限于地质记录的碎片化,远古图景往往只能通过“化石的沉默语言与科学家的严谨推演”来重构。

这两块化石标记了植物演化史上的一个关键转折:蕨类曾经主宰泥盆纪的沼泽,而到了二叠纪,裸子植物——银杏的祖先就在其中——渐次崛起,逐渐取代蕨类成为陆地植被的主宰。蕨类依靠孢子繁殖,严重受制于水分;而裸子植物有了种子,种皮不透水、不透气,抗寒抗高温,让胚芽得以随时休眠、等待新生。从孢子到种子,这是演化齿轮转向复杂化的重要一步。

顺着时间轴回溯,目光落定在被子植物起源的节点——今天,开花植物占据了地球植被的绝对主导,可它们的来历,却是一个让达尔文纠结了一辈子的难题。

达尔文在《物种起源》出版后,私下曾用“讨厌之谜”来形容被子植物的突然出现。从19世纪中后期他那个时代已经找到的化石来看,距今约1.1亿年的史前时代,花朵已经遍布地球。但如果再往前追溯,这些会开花的植物竟神秘地“失踪”了。演化的证据链上存在着巨大的“缺环”——如果找不到过渡化石,达尔文关于物种逐渐进化的观点便要大打折扣。

被子植物凭什么后来居上?与裸子植物相比,它们不仅有了种子,更进化出了真正的花——花的结构让传粉变得精准高效,不再完全依赖风;果实包裹种子,为胚胎提供了更周全的保护和更远的传播距离。这些优势让它们在白垩纪之后迅速辐射、扩张,最终成为今天地球植被的绝对主角。

偏偏早期被子植物化石极为稀少。然而,近半个世纪以来,中国古植物学家的发现正不断补全这幅拼图:从1.25亿年前的辽宁古果,到1.6亿年前的潘氏真花,再到1.74亿年前的南京花——这些化石把第一朵花的出现时间一步步前推,证明被子植物至少可以追溯到侏罗纪(约2.01亿-1.45亿年前)早期。

我们对植物演化历史的认知,在很大程度上来自植物化石。从大约5亿年前陆地上出现植物身影,到花朵在白垩纪(约1.45亿-0.66亿年前)甚至更早登场,中间漫长的空缺,正由一块块石头里的叶子默默接续。

植物化石之珍贵,更在于其难得。叶子柔软,比贝壳和骨骼更难保存,这让被子植物的起源注定是一场残缺的拼图——每一块新化石都可能改写格局。好在化石不是唯一的线索。分子生物学通过比较现存植物的基因序列,比较形态学通过研究现存植物的器官结构,都在为演化树提供化石之外的佐证。多种手段交叉印证,才让远古图景越来越接近真实。

展柜里那两块存于二叠纪的化石——枝脉蕨和银杏叶,脉络依然可辨。数亿年前,这细密的纹理曾输送水分与养分,也曾沐浴过阳光雨露。石头无言,脉络间藏着的,是同一片苍穹下,生命曾来过的印记。

编辑:吴桐
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