東亞是現(xiàn)代生物多樣性研究熱點(diǎn)地區(qū)之一，是了解北半球生物多樣性起源和演化的核心區(qū)域。東亞植物區(qū)系的特色之一是包括了很多來(lái)自岡瓦納古陸的區(qū)系成分，即在地質(zhì)時(shí)期曾廣泛分布于南半球的分子。那么這些物種是如何從南半球跨越赤道擴(kuò)散到亞洲的呢？
近日，我校生命科學(xué)學(xué)院金建華教授團(tuán)隊(duì)在中國(guó)廣西桂平盆地中新世二子塘組發(fā)現(xiàn)了木乃伊化保存的首例北半球裸子植物羅漢松科雞毛松屬（Dacrycarpus）大化石，結(jié)合雞毛松屬植物以往發(fā)現(xiàn)的南半球的化石記錄、生理特征以及相關(guān)地質(zhì)和氣候事件等分析，探討了澳大利亞和亞洲之間生物交流的可能途徑。
圖1 古地理圖顯示不同時(shí)期雞毛松屬大化石分布及其可能的遷徙路線
晚漸新世以來(lái)，由澳大利亞-亞洲板塊碰撞產(chǎn)生的島鏈和洋流變化，為植物的遷移提供了陸橋和適宜的潮濕氣候。雞毛松屬耐水淹，能生活在極端環(huán)境中的生理特征也增加了該屬擴(kuò)散到華南地區(qū)的機(jī)會(huì)。除了雞毛松屬外，同時(shí)研究了其它150屬熱帶亞洲-熱帶澳洲分布類群的大化石記錄，發(fā)現(xiàn)雞毛松屬并不是通過(guò)這一途徑進(jìn)入亞洲的唯一類群。因此，該研究將晚漸新世以來(lái)植物類群通過(guò)上述途徑從澳洲向北擴(kuò)散到亞洲的遷移模式稱為Dacrycarpus 模式（圖1）。上述研究表明晚漸新世以來(lái)澳大利亞-亞洲板塊碰撞事件促進(jìn)了兩大陸之間的跨赤道生物交流，并極大地促進(jìn)了東亞地區(qū)植物區(qū)系的多樣化發(fā)展。
圖2 華南中新世雞毛松屬化石和現(xiàn)代種Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laubenfels 的不同器官
本研究的另一個(gè)亮點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)的雞毛松化石為非常罕見(jiàn)的三維木乃伊化保存的二形葉、具胚珠的枝條和雄球果以及原位花粉等器官。研究首次用micro-CT掃描和超薄切片等方法，研究了化石材料中雌球果的解剖結(jié)構(gòu)和原位花粉的外壁超微結(jié)構(gòu)。在雞毛松屬所有現(xiàn)代種中，新發(fā)現(xiàn)的化石在形態(tài)和解剖特征上與中國(guó)唯一分布種Dacrycarpus imbricatus (Blume) de Laubenfels非常相似（圖2）。結(jié)合現(xiàn)代種的生態(tài)位和化石植物群的組成，研究區(qū)中新世可能為針闊葉山地雨林。
上述研究相繼發(fā)表在National Science Review (IF=13.222) 和 Journal of Systematics and Evolution（IF=4.040）上。我校生命科學(xué)學(xué)院博士生吳欣凱為兩篇論文的第一作者，生命科學(xué)學(xué)院金建華教授和長(zhǎng)安大學(xué)全成教授為共同通訊作者。
研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目等資助，該重點(diǎn)項(xiàng)目中期考核和結(jié)題驗(yàn)收均被評(píng)為優(yōu)秀。
