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中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究2.8億年前淀粉化石揭示復(fù)雜的早期動植物共棲現(xiàn)象
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所3月12日發(fā)布消息稱：該所與德國明斯特大學(xué)等機構(gòu)的相關(guān)研究人員合作，在中國鄂爾多斯盆地的一層煤層中，發(fā)現(xiàn)一種奇特的石松類大孢子，表面被一團圓形顆粒所覆蓋。經(jīng)鑒定，這是目前已知最早的、特征明確的淀粉顆?；涗?，將動植物共棲現(xiàn)象的化石證據(jù)推溯至2.8億年前。
相關(guān)文章已經(jīng)在線發(fā)表在國際權(quán)威地質(zhì)學(xué)雜志《Geology》上，相關(guān)研究得到中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委和德國洪堡基金的資助。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所劉鋒研究員介紹，淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的，它是大部分綠色植物將光合作用產(chǎn)生的碳水化合物儲藏而形成的一種多糖化合物。作為人類的主要食物來源，淀粉被認為對人類生理和文明的演變起到重要作用。
“在本次研究之前，已知的特征明確的淀粉?；a(chǎn)自于距今兩百萬年前的舊石器時代的石器裂縫中。由于淀粉顆粒在土壤中很難長時間保存，因此很多考古學(xué)家認為，淀粉粒化石在沒有石器或一些容器的保護下，保存時間很難超過600年。”劉鋒稱。
本次研究，突破性地將淀粉化石記錄追溯到了2.8億年前。
劉鋒介紹，本次在中國鄂爾多斯盆地東北緣山西省保德縣下石盒子組的一層煤層中(亞丁斯克階，距今2.9-2.8億年)發(fā)現(xiàn)的石松類大孢子表面被一團圓形顆粒所覆蓋，顆粒呈圓形或多邊形，中心都具有一個臍形凹陷。同時，大部分顆粒在鏡下呈現(xiàn)出明顯的雙折射和十字消光現(xiàn)象。綜合來自顯微成像和X射線能譜等多方面證據(jù)，表明這些顆粒是距今2.9–2.8億年的淀粉顆粒。
有趣的是，本次研究證明了2.8億年前，不少植物就很“聰明”，懂得利用動植物共棲，讓物種得到更好地傳播與存續(xù)。
“本次發(fā)現(xiàn)的大孢子上，附著了一些淀粉團塊。這與現(xiàn)生種子上常出現(xiàn)的一種被稱為油質(zhì)體的可食附著體非常接近。”劉鋒介紹，這種附著體主要是用來吸引螞蟻、陸地腹足類或鳥類食取種子，從而實現(xiàn)種子的遠距離傳播。在傳播種子的同時，這些動物獲得了高能量的營養(yǎng)物質(zhì)。通過這個過程，動植物建立了緊密的共棲關(guān)系。
科研團隊認為，類似的可食淀粉附著體在早二疊世的大孢子表面出現(xiàn)，表明了在螞蟻和鳥類出現(xiàn)之前，遠古的某些石松類植物已經(jīng)具備了強大的光合作用能力，并能夠把光合作用生產(chǎn)的葡萄糖以淀粉的形式大量儲存下來。同時，植物懂得利用這些淀粉來吸引當(dāng)時的陸地生物(如蝸牛、蟑螂和多足類)食取，以實現(xiàn)自身種子的傳播，從而建立動植物共棲關(guān)系。
