在相對較短的時間內(nèi)，早期陸地維管植物為何會發(fā)生復雜變化？近日，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員黃璞聯(lián)合國內(nèi)多名學者，發(fā)現(xiàn)并報道了在貴州下泥盆統(tǒng)蟒山群發(fā)掘的距今約4.1億年前的“迷你”植物——包陽工蕨化石。這一發(fā)現(xiàn)揭示了早期植物獨特的生存策略，為解釋4億多年前“植物登陸”如何發(fā)生提供了新線索。

距今4.3億至3.6億年前，植物開始了從海洋“登上”陸地的征程。這一過程極大地改變了地球的生態(tài)環(huán)境，幾千萬年間，陸地植物的數(shù)量、種類、復雜程度迅速上升，當今陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎由此奠定，這一堪比“寒武紀大爆發(fā)”的過程被稱為“植物登陸”。工蕨類是早期維管植物的優(yōu)勢和代表類群，豐富的化石記錄使工蕨類成為探討早期植物生活史策略的重要材料。

從化石形態(tài)上看，包陽工蕨株高僅約45毫米，孢子囊穗長僅5.8至10.8毫米，這與當時類似植物100至200毫米的體長相比，顯得極為“迷你”。為何同一時間、類似物種之間會出現(xiàn)如此大的體型差異？研究團隊對距今4.3億至3.9億年前全球工蕨類的多維形態(tài)特征數(shù)據(jù)進行分析。

為了衡量化石植物的繁殖投入總量，研究團隊提出了孢子囊總?cè)菁{空間（以下簡稱“TSA”）這一新指標。研究分析認為，在早泥盆世時期，工蕨類植物擁有了兩種不同的生活史策略。一類以包陽工蕨為代表，它們個體矮小，TSA較小，營養(yǎng)投入和繁殖投入均較少，推測壽命較短，在短時間內(nèi)迅速完成整個生命周期，可適應動蕩環(huán)境。另一類以澳大利亞工蕨為代表，個體高大，TSA較大，無論是營養(yǎng)投入還是繁殖投入均較多，可能更適宜穩(wěn)定的環(huán)境。

“正是由于趨異演化出了多樣的生活史策略，工蕨類才得以蓬勃發(fā)展，成為早泥盆世植物群中的優(yōu)勢類群。”黃璞解釋道。陸地植物在發(fā)展的早期，可能就是依靠演化出多樣的生存策略，才克服了復雜的環(huán)境壓力，進而完成“植物登陸”。（記者蘇雁 通訊員姬尊雨）

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