中新網西安5月31日電 (記者 阿琳娜)記者31日從西北大學獲悉，《自然-植物》(Nature Plants)雜志在北京時間30日以長文形式在線刊發了西北大學地質學系劉麗靜副教授等人的最新成果——《奧陶紀海洋輪藻及其對陸地植物起源的啟示》，宣告了在中國塔里木和鄂爾多斯盆地發現了地球上已知最早的輪藻門化石。
奇跡塔里木輪藻Tarimochara miraclensis產出地區和層位。西北大學供圖據介紹，該研究將輪藻門化石的地質記錄從晚志留世提前到晚奧陶世，將其起源時間向前推進了約2800萬年，為陸地植物于奧陶紀起源于輪藻門的推論提供了關鍵的化石證據。
陸地植物(又稱有胚植物)的起源是地球演化歷史上重要的生物演化事件。基于形態、解剖、生理和基因特征的研究認識，植物學界有一個共識性的假說——陸地植物起源于陸地淡水藻類輪藻門(廣義，又稱鏈形藻類)。目前最早的陸地植物的化石一般認為是中奧陶世達瑞威爾期出現的有規則四分體結構的隱孢子，或者代表了陸地植物減數孢子先于孢子體演化出來。而在此前，最早的雙星藻綱化石記錄來自于中泥盆世，而最確切最古老的輪藻門化石記錄來自晚志留世(425Ma)的陸相地層的輪藻綱化石。因此，晚志留世之前輪藻門化石記錄的缺乏，阻礙了人們對陸地植物是否在奧陶紀期間從輪藻門演化而來的認識。
已知最古老的輪藻門化石奇跡塔里木輪藻Tarimochara miraclensis。西北大學供圖劉麗靜介紹，此次發現的化石樣本，是來自塔里木盆地晚奧陶世早期(凱迪早期)以及鄂爾多斯盆地晚奧陶世早期(凱迪中期)(450Ma)的海相碳酸鹽巖地層中的海生的輪藻鈣質葉狀體化石。因為該化石奇跡般地保存了輪藻綱葉狀體關鍵特征的正模標本來自塔里木盆地，于是團隊把其驕傲地命名為奇跡塔里木輪藻Tarimochara miraclensis gen.et sp. nov.。
該化石主軸上有輪生小枝，且有節與節間分化，節間上覆蓋有縱向排列的皮層細胞，并且小枝也具有皮層細胞。此外，還發現了稀少的可能是覆蓋藏卵器的外殼化石。它們的葉狀體和現生的輪藻非常接近，表明輪藻葉狀體演化非常保守。同時，由于其皮層細胞更多，缺乏復雜的外殼和鈣化藏卵器等特征，所以推斷是輪藻綱的基干類群。研究團隊根據紅藻門、綠藻門、輪藻門中6個綱，以及陸地植物各門類共13個類群62個性狀特征的系統發育分析，進一步確認了陸地植物與輪藻門的演化關系。
基于化石和現代輪藻綱構建的Tarimochara miraclensis復原圖。劉茜繪制該發現首次揭示出，在晚奧陶世凱迪早期之前已經出現了從輪藻門向陸地植物的進化過程中的關鍵的形態創新(如多細胞分枝、卵式生殖等)，這一發現對證實陸地植物于奧陶紀起源于輪藻門的假說有重要的科學價值。
劉麗靜為論文第一作者，西北大學為第一完成和通訊單位。中國科學院地質與地球物理研究所和美國田納西大學為共同通訊單位。該研究是由中國科學院院士、西北大學地質學系教授舒德干領銜的西北大學早期生命與環境創新研究團隊繼其在寒武紀動物門類起源和演化領域取得一系列高水平研究成果以來，首次在奧陶紀藻類與植物起源領域取得重要成果。(完)