被子植物几乎无处不在。 大约 90% 的植物物种是被子植物,开花植物。 被子植物的种类比其他陆生植物种类多得多。 尽管取得了这样的成功,但他们是相对较晚的人。 在化石记录中,它们似乎只出现在侏罗纪末期或白垩纪初期,那时它们与传粉者和食草动物共同进化。 这意味着我们应该预计花朵的年龄不会超过 150 亿年。
这很好,除非当你建立一个“分子钟”时,通过跟踪被子植物和它们最亲近的裸子植物之间基因构成差异形成所需的时间,你会得到一个不同的答案。 长达三亿年。 实际上,分子研究将开花植物的起源追溯到两倍远。 最近发表了两篇独立的论文来解决这一差异。
限制被子植物进化时间尺度的不确定性和白垩纪地球革命的准确性 通过 Barba-Montoya 等., 试图通过使用化石校准来固定刻度上的某些点来改进分子钟。 然后,他们可以使用贝叶斯统计数据为第一批被子植物设定一个日期范围。
贝叶斯定理是一种利用已有数据更新概率的数学方法。用化石校准尺度并不能消除所有不确定性,但可以降低不确定性。
“以往对分子时间尺度的研究未能探索实验变量的影响,因此它们对开花植物的可能年龄估计得过于精确,”该研究的资深作者、伦敦大学学院遗传学、进化与环境系教授杨子恒说。
他们得到的答案是开花植物可能起源于 149 到 256 亿年前。 这个数字仍然比化石记录显示的要早,但这可能是有原因的。
布里斯托尔大学地球科学学院的菲利普·多诺霍教授(也是该论文的另一位资深作者)补充道:“同样,对化石记录的解释还没有充分认识到它作为进化史档案的不足之处,也就是说,开花植物最古老的化石证据来自非常高级的开花植物谱系,而不是原始的开花植物谱系。”
巴尔巴-蒙托亚 等他们认为,被子植物对高等被子植物的依赖意味着被子植物早期存在一段未知的历史,这段历史可能长达121亿年。被子植物是如何隐藏如此之久的呢?其实,他们并非近期唯一试图解开这个谜题的人。
Ofir Katz 在 2018 年 XNUMX 月号上发表了一篇论文 Annals of Botany: 扩展达尔文“可恶之谜”的范围:了解被子植物起源和物种丰富度的综合方法他指出,如果分子测年结果正确,那么化石记录就存在很大的空白。他认为这并不能否定分子数据,反而可能意味着我们需要更仔细地研究化石记录。早期被子植物化石会是什么样子呢?
我们今天看到的裸子植物和被子植物之间的差异,是数百万年进化的结果。这或许看似显而易见,但当被子植物和裸子植物刚刚开始分化时,它们确实才刚刚开始分化。因此,它们看起来会非常相似。卡茨认为,对化石记录的解读“一方面可能存在过度强调裸子植物代表性的偏差,另一方面可能存在低估导致现存被子植物的谱系代表性的偏差,并且低估了近期被子植物物种丰富度相对于历史上裸子植物物种丰富度峰值的程度。”
作为早期被子植物可能存在的证据,他强调了最近发现的 大约 243 亿年前的被子植物花粉他还认为植物硅酸体可能是一个值得研究的方向。不过,他也指出,这引出了一个新问题,那就是为什么被子植物没有更早地与它们的裸子植物近亲发生根本性的分化?
顺便说一句,考虑到共同进化的讨论, 鳞翅目昆虫学家宣布发现了一种 200 亿年前的飞蛾Jen O'Keefe 在推特上对此发表了一条有趣的评论:
https://twitter.com/PalyJen/statuses/951437323639640064
看着这个让我回到了一篇旧论文: 花蜜和授粉滴:它们有何不同? 任何早期的蛾子都可能以裸子植物的授粉滴为食。 如果它们也以原始被子植物的授粉滴为食,那么这会使花朵的早期历史更加神秘。
找到可能的化石证据将会非常困难,需要付出极其艰辛的努力,但通过对花粉和昆虫鳞片的研究,这显然并非不可能完成的任务。