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在保存完好的木炭中出土的微小化石表明存在一组完全未知的植物 ， 它们是最早进入陆地的植物之一 。 这些植物提供了陆地生命早期进化的一瞥 ， 并且可能与随后的许多陆生植物的祖先密切相关 。仅两厘米长的古代植物可以显示从玫瑰到红杉的一切祖先的样子 。 卡迪夫大学和博物馆的研究人员从被保存为木炭的精致残骸中发现了一组新的植物 ， 称为“早期植物”或 ephytes 。 它们的特征使其可能与所有维管植物的祖先密切相关 ， 但标本的脆弱性使得这一点难以确认 。 主要作者Dianne Edwards 教授说：“第一个陆地植物群的性质是一个永恒的谜 ， 主要参与者从未被完整地看到过 ， 但从他们留下的东西中可以推断出他们的特征 。 ”科学家们希望他们发表在《新植物学家》杂志上的研究能够激励其他人寻找其他植物化石 ， 并更多地了解陆地生命的早期 。
植物是如何进化的？
【新的植物群是最早在这片土地上殖民的植物之一】现代植物的祖先何时以及如何首次适应陆地生活仍不确定 。 人们认为 ， 现代植物的祖先在 450 到5 亿年前的某个时间点首次迁移到陆地上 。 回答这些问题的一种方法是通过隐孢子 ， 这是植物生殖结构的神秘化石残骸 ， 尽管它们来自的确切植物仍然是个谜 。博物馆化石植物专家、这项最新研究的合著者保罗肯里克博士解释说：“您可以通过多种方式查看植物化石 。 其中之一是观察孢子和花粉植物的生产 ， 因为它们大量生产 。隐孢子可以追溯到大约 4.7 亿年前 ， 然后在大约 7000 万年后消失 。 它们被称为隐孢子 ， 因为它们非常独特 ， 但我们不知道是哪种植物产生了它们 。 确定这些孢子来自何处的问题之一是早期植物难以形成化石 ， 因为它们缺乏可以随着时间的推移保存的健壮组织 。 对于娇嫩的植物和组织 ， 木炭是重要的保存介质 。 “这些植物是在一些最早的野火中被捕获的 ， ”保罗说 。 “当这些植物燃烧时 ， 它们燃烧时没有足够的氧气变成灰烬 ， 因此它们的结构得以保留 。 然而 ， 木炭的问题在于它非常脆弱 ， 所以我们的残骸非常零碎 。 先前对这些化石的研究为隐孢子的起源提供了一些线索 。 从阿曼回收的碎片表明它们可能是在孢子囊中形成的 ， 类似于在现代苔藓、蕨类植物和地钱中发现的那些 。 随后在威尔士发现的化石可追溯到发现隐孢子的末期 ， 这表明产生它们的植物可能是维管植物的姐妹群 ， 维管植物包括大多数植物 ， 如树木、开花植物和仙人掌 。
但是 ， 来自什罗普郡的木炭化石可以追溯到 410 到 4.19 亿年前 ， 现在已经让研究人员为产生这些孢子的神秘植物群 ， 始生植物命名 。植物与现代植物有很大不同 。 它们最显着的特征之一是它们的体积很小 ， 最大长度约为 2 厘米 。 “如今 ， 以碳计 ， 大约 80% 的生物质被锁在植物中 ， ”保罗说 。 “在这个非常早期的时期 ， 情况非常不同 。 ephytes 真的非常非常小 。 我们说的植物可能只有几毫米大小 ， 这可能是它们以前被忽视的原因之一 。他们在现代世界中最接近的比较是苔藓 ， 他们与苔藓有一些共同点 ， 但不是例子 。 它告诉我们 ， 与它们的现代亲戚相比 ， 陆地上的第一批植物非常简单而且非常小 。 它们的体型可能使它们无法控制进出身体的水流 ， 因此它们必须能够像现代苔藓和地钱一样忍受干燥 。 “现代植物真正重要的一点是它们通常是同质的 ， 换句话说 ， 它们可以在很大程度上调节水分 ， ”保罗解释说 。 然而 ， 这些植物可能更像苔藓 ， 因为它们无法控制水分 ， 因此在补水之前能够完全变干 。“它告诉我们 ， 植物可能在能够控制周围环境之前首先在陆地上抵抗干燥 ， 而不是已经能够调节水 。 ”
然而 ， 植物似乎能够使用称为食物传导细胞 (FCC) 的特殊结构在其身体周围移动营养物质 。 现代苔藓具有相似的结构 。 FCC还与维管植物的韧皮部具有共同的特征 ， 韧皮部在植物的主要结构周围移动养分 。 有人认为 ， FCCs 是复杂血管系统发展的一个非常早期的步骤 ， 这将使植物后来变得更大、更多样化 ， 演变成我们今天熟悉的物种 。 研究人员现在希望更深入地研究这些植物的生存方式 ， 例如确定它们繁殖阶段的各个方面 。 为此 ， 将需要更多的标本 ， 这将涉及返回已经探索过的地点 。 “这些植物正迫使我们改变我们在化石记录中寻找的东西 ， ”保罗说 。 “我们现在需要关注比我们通常寻找的规模要小得多的规模 ， 这样我们就可以回到我们已经探索过的化石地点并仔细观察 。 “还有其他地方可以得到特殊的保护 ， 例如 Rhynie Chert ， 在这种系统中 ， 您可能会找到有关这些植物生命周期的更多信息 。 ”
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