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有活化石称号的植物是(自然界十大植物活化石)

近期不少花友都在问:有活化石称号的植物是(自然界十大植物活化石),小编也是查阅很多资料,整理了一些答案,大家可以参考一下,

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揭秘!存活1.6亿年的植物“活化石”长什么样?

实习生 王溪佳 科技日报记者 张晔


1亿多年前,它与恐龙共生;1亿多年里,地球经历了沧海桑田的变化,它却至今还存活在我们的世界里,且形态几乎没有发生大的变化……


这样一种神奇的生物就是红豆杉科的穗花杉。近日,中国科学院南京地质古生物研究所董重博士等人与美国科研人员一起合作,在内蒙古宁城县道虎沟村的侏罗纪化石层中,发现了两枚1.6亿年前的穗花杉化石植物。相关研究成果近日发表在《国家科学评论》上。


科学家是如何辨别出1.6亿年前化石的真实身份?作为植物界的“活化石”,穗花杉与它的祖先相比有什么改变?它们如今的生存状态又如何呢?记者走访了参与研究的相关科学家。


多重验证比对辨别化石身份


研究团队在我国内蒙古宁城道虎沟村的侏罗纪化石层中,发现了两枚植物化石。这两枚化石约有1.6亿年历史,保存了枝、叶、芽、种子等重要器官。


为了辨别化石的真实身份,科研人员充分利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线断层无损扫描成像等仪器,对化石展开进一步研究。


通过对化石的枝、叶、芽、种子等重要结构进行的细致观察,并采用比较形态学和系统发育分析方法,对化石的分类位置进行了确定。他们发现,化石末级小枝近对生,几乎展布在同一平面,叶呈线状披针形,交互对生,叶正面具明显凸起的中脉,背面中脉、两条气孔带和两条叶边缘带非常明显;种子着生结构单生于小枝上叶腋,由一个顶生的直立种子和一个短而裸露的种柄构成,种子基部有约5对交互对生的苞片。


化石的这些形态特征和现代穗花杉非常相似,研究进一步采用13组形态特征对包括狭义红豆杉科现生种和化石种、三尖杉属现生种在内的10个类群进行了系统发育分析,并分别采用了完全基于形态学数据的传统方法,和以分子系统发育树为骨架的分子骨架法。分析结果均证实道虎沟村发现的这一侏罗纪植物化石可归入现代穗花杉属。


与现代穗花杉植物相比,化石形态特征与现生穗花杉属非常相似,除了种柄比现生穗花杉种子的种柄短一些以外,其他包括枝、叶、种子等方面的形态样貌,与现代穗花杉完全一样,表明穗花杉这一植物在近1.6亿年来形态几乎未发生变化,显示了明显的形态演化迟滞现象。这意味着,与银杏类似,穗花杉是另外一类延续了至少1.6亿年的古老植物,是名副其实的可追溯至侏罗纪的植物“活化石”。


据董重博士介绍,该成果对研究演化生物学中的物种演化迟滞有重要科学价值。同时,能够为1.6亿年前古气候古生态等方面的研究提供重要的生物因子信息。


穗花杉是什么


穗花杉属于松柏纲红豆杉科植物,目前主要分布在我国长江以南的部分省份以及越南北部。穗花杉植物需要雨量充足的气候环境,多生长在山地森林中比较荫湿的地方、溪边或山谷中。


为何喜湿的植物会在内蒙古高原发现其化石呢?面对记者的疑问,董重博士介绍,1.6亿年前的陆地环境并不像今天一样,在今天看来干旱缺水的内蒙古高原,在1.6亿年前却并不如此,当时内蒙古的环境应该比较适合穗花杉生长,因此穗花杉植物化石在内蒙古侏罗纪地层中发现也就不足为奇了。


但是,地球在这1.6亿年里多次经历了地球温室期和冰期的环境,尤其是在第四纪冰川浩劫侵袭地球后,使得地球的气候、环境、生态发生了颠覆性的改变,许多陆生植物因此而消失,在第三纪曾分布在欧洲、北美、东亚等高纬度地区的穗花杉也相继消失。


浩劫以后,穗花杉分布范围不断缩小,其生存与繁殖面临更大挑战。因为是雌雄异株,它须借助风作为媒介完成授粉,但其果实较大很容易被动物食用;另外,穗花杉生长缓慢,繁殖率低,其“男女比例”早就失调了,雄株多,雌株少,再加上对生存环境的严格要求,它的种子发芽率极低、幼苗成活率也很低。


董重博士表示,穗花杉兼具观赏价值、经济价值与药用价值。穗花杉叶四季常绿,挂果之时,红果如珠,极其美观,观赏价值较高。其木材材质细密,可供雕刻、器具农具及细木加工等用,具有较高经济价值。此外,穗花杉根、树皮能入药。穗花杉较高的价值导致其采伐过度,再加之其本身植株数量较少,生长缓慢,其数量在野外已变得越来越少。目前穗花杉已被列为国家一级保护植物,并被世界自然保护联盟列为严重濒危珍稀物种。


董重博士说:“穗花杉目前属于濒危物种,通过我们的研究,我希望能够引起公众对穗花杉植物重要价值的认识,希望能让更多人参与到穗花杉的保护中来。”




编辑:张爽


审核:朱丽


生命故事丨“活化石”水杉记录了哪些地质环境变迁历史

央广网北京10月14日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,水杉,杉科水杉属唯一的现存种,第一批被列为中国国家一级保护植物的稀有种类,在植物界素有“活化石”之称。本期生命故事将重点为您介绍这一古老珍贵的植物。


水杉是落叶乔木,小枝叶片对称生长,呈下垂状,喜欢湿润的生长环境,适应性强。在中生代白垩纪和新生代,水杉属约有6~7种,但过去被认为早已绝灭,直至1941年在中国四川被重新发现。


水杉是如何被重新发现的?为什么被称为“活化石”?除水杉外,“活化石”植物还有谁?生物间的高级与低级如何区分?


水杉树(图片


水杉是如何被重新发现的?


水杉是唯一一种先发现化石,后发现活植物的物种。上世纪,日本植物学者率先在化石层中发现了这种当时科学界没有见过的植物,并为其定名。当时,科学界普遍认为水杉在地球上已灭绝多年,且消亡时间甚至要以百万年、千万年计算。直至1941年,中国植物学者干铎在四川省万县磨刀溪镇(现属湖北省利川市)首次发现了活的水杉树;1943年,王战正式采集到水杉标本;1948年,胡先骕、郑万钧联名发表论文,正式为水杉定名。中国学者发现水杉的故事也一度在植物生物学界成为一段传奇。


水杉叶片(图片


银杏,另一种植物“活化石”


除水杉外,我国还拥有很多“活化石”植物,例如,水松、鹅掌楸、银杉、银杏等等,其中,以银杏最为常见和著名。


银杏,中生代孑遗稀有树种,系中国特产,祖先源起于2.45亿年前,在经历了地质历史时期全球气候与环境的动荡变迁、人类历史活动的干扰后仍存活至今,并被广泛栽培。


现生银杏是古老银杏家族中的唯一幸存者。中国地质科学院正高级工程师蒋子堃曾用2亿年前的银杏化石层与现生银杏进行比较研究,结果发现,两个时代的银杏在“长相”上基本没有区别:有长柄,叶片呈扇形,顶部边缘有2裂至多裂凹齿,春夏颜色呈浅绿,秋季变为金黄。对此,中国植物学会科学传播工作委员会成员、科普


左:雌株叶片 右:雄株叶子(图片


植物的“活化石”之称是否准确?


为什么要将古老、珍稀的植物物种称为“活化石”?史军认为,核心原因在于这些物种在地球上存在了非常久远的时间,从远古至今,很大程度上记录了整个地球地质环境变迁的历史。但史军同时也指出,“活化石”并不是一个严格的定义,“化石就是化石,在地球上生存着的植物,本身就是生态系统中的组成部分,‘活化石’的概念不贴切,不适合泛泛地使用与推广。”


生物间的高级、低级由谁决定?


水杉和银杏凭借自身的智慧在几亿年的生存过程中应对了无数变迁,甚至“送走了”恐龙,存活了下来,这样的物种是否强大?与人类相比,谁才是地球上的“王者”?谁更高级?


史军指出,物种的高级低级,复杂简单,其实都是一个异常相对的概念。人类通常认为自己是最高级的物种,拥有上万亿细胞,具有复杂的机体构成并创造了人类文明和多种文化。但相较于其他生物,人类在地球上出现的时间其实十分短暂,即使将灵长类中的人属祖先囊括在内,人类出现的时间也不过短短600万年。反观其他生物,例如,水中的蓝藻,虽然只有一个细胞,却已存在几亿年甚至十几亿年,而被称为“高级、复杂”物种的人类真的能够在地球上生存那么久吗?生物高级低级的判定标准又该由谁来决定?都是值得我们思考的问题。


距今约1.6亿年的银杏木化石标本(图片


“每个生命出现在地球上都是合理的存在,我们应该更好地学习与它们的和谐共处之道,从不同物种身上学习和了解地球的历史以及这些生命在这些历史中所具备的生存智慧并应用到人类未来发展之中。”史军说。


监制:白中华


记者:富赜、刘飞


编辑:鹤佳、杨扬、彭毓姬


地球上最原始的“活化石”裸子植物,几乎从恐龙时代存活到了现在

裸子植物是指那些种子裸露的、没有果实包被的种子植物。裸子植物是原始的种子植物。由于多数种类的叶片呈针形、条形或鳞形,故又称针叶植物,它们基本上都是木本植物,而且多数是高大的乔木,主干粗壮挺拔,形态优美,枝叶苍翠,是许多优质的用材树种和园林绿化树种。另外,裸子植物还有其他用途,比如思茅松可以生产松香和松节油,银杏的种子可以入药等。


裸子植物的特性和种类

由于复杂和特殊的地形,我国成为裸子植物种类最多、资源尤其丰富的国家,被称为裸子植物的故乡,很多裸子植物具有“活化石”之称,著名的有银杏、水杉、水松、秃杉、银杉、红豆杉等。另外,在世界上最值得称道的裸子植物是北美红杉,由于其年龄可达两千年、树木高度超过百米而具有“世界爷”的称谓,曾经是美国西海岸经济的重要支柱,现在在美国的加利福尼亚建有红杉树国家公园来保护这种植物。


在地质历史上裸子植物鼎盛的时代已经过去。裸子植物是非常原始的种子植物,其发生和发展的历史比较悠久。最初的裸子植物出现在古生代,在中生代乃至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。由于在裸子植物的整个历史过程中,地理、气候发生过多次重大变化,而各种裸子植物也随之发生多次演化、演变,经历过不同的兴盛衰败的过程。尤其从白垩纪开始,随着被子植物逐渐兴起和裸子植物渐趋衰退,植物界的面貌大为改观。到目前为止,大多数裸子植物已告绝灭,只有少数种类保存至今。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪,后又经过数次冰川时期而保留下来,并繁衍至今。


据统计,目前全世界生存的裸子植物约有850种,隶属于79属和15科,其种数虽仅为被子植物种数的0.36%,但却分布于世界各地,特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山地带常组成大面积的各类针叶森林。现代生存的裸子植物种类虽为数不多,却在自然界中仍占有重要地位,大多是组成森林的主要树种。根据1963年世界森林资源清查的资料,仅由松杉类植物所组成的针叶林就占世界森林面积的68%。


裸子植物不宜引进城市

虽然裸子植物具有重要的社会价值和经济价值,但是在温带、暖温带和亚热带的城市和低山地区不能过多种植裸子植物。近年来我们发现,在温带、暖温带和亚热带的城市绿化中,栽植裸子植物树种有增大规模的趋势,在这些城市绿化中大量从外地引进油松、侧柏、赤松、落叶松等。比如在北京市区或市郊,不时见有大片的油松人工林、或者刺柏人工林出现,有时大量种植铺地柏;又如在青岛,大量栽种赤松已有多年的历史,等等。这些栽种的裸子植物还包括圆柏、刺柏、龙柏、桧柏、铺地柏、沙地柏、杉木、南洋杉等。通过观察和分析,裸子植物在这些地区不能作为优势树种进行大量栽植,只能少量栽植,在城市绿化中裸子植物只能起着配角和点缀的作用。


现存的裸子植物在自然界一般分布在环境条件比较严酷的地方,一是生长在土壤比较贫瘠的地段,二是分布于气候干旱的地区,三是分布在温度较低的高山、亚高山地区。例如,侧柏在暖温带除了大面积的人工林外,还有自然分布的天然林,当然天然林的面积已经很少,不经常见到,比如在河北、山西、河南等地有陆续的报道,在其他保护区也发现有大片面积的天然侧柏林,分布的地形为悬崖峭壁,坡度在80度以上。有学者发现在密云水库的上游也分布有大片的天然侧柏林,地形也为悬崖峭壁,在这样的地形和这样贫瘠的土壤上其它乔木树种很难与其竞争。


又如沙地柏和沙地云杉都生活在土壤非常干燥的沙地上,其他乔木已经很难在这样的环境下生存。在我国的西南的低温度高山地区分布有大面积的针叶森林,比如云南松林。如果把这些裸子植物栽植在土肥水都很优越的地段,成活肯定不成问题,但它们的生态效益与同样数量的阔叶树种相比就值得考虑。


植物栽培史和城市绿化

人类的诞生是随着被子植物在地质历史时期的发展、扩大、繁盛而来的,自从被子植物在地球上占优势地位,才创造了人类生存的条件,才开创了人类历史的新纪元。例如大气中适合人类生存的氧气浓度;又如被子植物与人类的关系最为密切,衣、食、住、行无不与被子植物相关。各种重要的经济植物,如粮食、油料、纤维、糖料、饮料、香料、橡胶以及药用植物等等,都主要


植被类型也非常多样,除人工栽培的大面积粮、油、果、菜等作物和人工绿化及防护林带之外,还有许多野生的热带雨林、季雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔叶混交林以及草原、灌丛、草甸、盐生植被、沙生植被、沼泽植被和水生植被等等。作为拥有这样丰富资源的地区,城市绿化我们有很多的植物可供选择。例如在暖温带的城市,木本种类可以选择紫椴、糠椴、蒙椴、五角枫、葛萝槭、元宝槭、小叶白蜡、大叶白蜡、白蜡、水曲柳、核桃楸、黄菠萝、栾树、鹅耳枥、裂叶榆、刺楸、大果榆、春榆、黑榆、小叶朴、大叶朴、毛、黄栌(红叶)、枫杨、栓皮栎、柞栎、槲栎、辽东栎、蒙古栎、猬实、绣线菊、六道木、锦带花、悬钩子、荚迷、醉鱼草、溲疏、忍冬、紫珠、鼠李、照白杜鹃、迎红杜鹃、蚂蚱腿子等。种类很多,不再一一例举。


之所以在温带、暖温带和亚热带的城市中反对大量栽植裸子植物主要是因为,裸子植物与被子植物相比,生态效益欠佳,特别是在吸收二氧化碳的能力方面。裸子植物生长缓慢,光合速率较慢,同化二氧化碳的能力较弱,而二氧化碳是造成全球变暖的主要气体,因此在全球变暖、城市污染加重的情况下,如果大规模种植裸子植物会大大降低城市植物对污染的消除能力。如果裸子植物数量少,所占比例低,作用还会不明显,但如果裸子植物数量大,产生的负面效果就非常明显。当然,我们不反对作为点缀、作为配角在城市栽种裸子植物,但要掌握一个原则,就是栽种裸子植物越少越好。


兴趣与自然规律

裸子植物大多为常绿植物,常绿种类的植物并不是不落叶,而是落叶不集中在短暂的时间,是分散在不同的时间,落叶量也较少,而被子植物每年光落叶部分就能固定大量的温室气体,况且形体生长也快,在固定和吸收其他污染或有害气体方面,被子植物的能力一般来说也超过裸子植物。


裸子植物之所以能够引起人们的兴趣,主要在于裸子植物形态优美,庄重而美丽,具有很高观赏价值,例如银杏、苏铁、南洋杉、雪松等。其次裸子植物大多是常绿植物,例如侧柏、油松、圆柏,在北方的冬季裸子植物的存在可以增加一些绿色。再次是裸子植物抗逆性强,容易成活,另外裸子植物的乔木树种木材通直,是良好的用材树种。但是仔细考虑一下,被子植物中植物体形态优美的种类绝对不会比裸子植物少,人们具有充足的选择范围,况且栽植大量的裸子植物在北方的山地和城市并不显得有多大的美感,反而与周围的环境不相协调。


因此,栽种什么植物,要符合自然界亿万年形成的自然规律,要按这些规律办事,我们要向大自然学习,大自然是一部永远读不完的天书,在自然界的自然状态下存在什么样的物种、存在什么样的森林是自然界生物和环境相互作用下长期适应演化的结果,特别是那些原始的、人类干扰轻微的森林,是比较和谐的、生态功能较强的顶极群落,人类需要在改造自然的过程中因地制宜地模拟它们。


总之,裸子植物与被子植物相比,一般生长缓慢,生态效益差,因此在城市绿化、植被恢复等工程方面,选择树种方面一定要慎重,要按照目的的最大效益化来选择,如果不理性地选择,就会造成大量自然资源的浪费。





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内容更新时间(UpDate): 2023年07月25日 星期二

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