开花植物是什么时候开始“称霸”天下的？

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我们今天要探讨的是“开花植物”。

开花植物在分类学上属于被子植物门，它是有胚植物中为数最多且最为人熟悉的一种。如今，开花植物已占到地球上所有绿色植物的近百分之八十，但在数十亿年前的时候，可以说它们根本就不存在。现在，生物学家们已经可以完整描述近1.4亿年来开花植物迅速扩充领地并霸占地球生态系的详情。

近日，发表在《Nature Ecology & Evolution》上的一项研究中，墨西哥国立自治大学领导的研究团队通过开花植物的“时间树”详细揭示了这种大规模的演变是如何发生的。因为这场剧变，成就了30万种已知物种的生生不息。不过目前，有很多物种已处在濒临灭绝的边缘。

白垩纪早期的生物见证了开花植物的崛起，最终，陆生植物群落发生了深刻的变化。

在这项研究中，研究人员为了确定植物进化的时间轴，收集了有史以来最大数量的被子植物化石记录（总计238个），其中很多是从数百年的数据中挖掘出来的。

研究合著者、澳大利亚新南威尔士大学的进化生物学家Hervé Sauquet说：“化石是理解被子植物进化问题所需的最重要证据。以前这种性质的研究仅使用了30到60个化石记录，我们希望大幅提升这一数字，并通过记录过程的每一个环节，为化石校准设定更高的标准。”

除了收集了数百个化石记录外，该团队还整合了全球范围内1600万个被子植物地理分布记录，并将他们的时间树与地理数据节点进行比较，这些数据指示了哪些植物在哪里开花。

嵌在琥珀中的花朵化石。图片来源： 悉尼皇家植物园

这是迄今为止我们对这些物种最全面的了解，它回答了有关植物进化的时间、地点以及起源的许多问题。

该谱系图总共包含435个开花植物家族，展示了在大约1亿到9000万年前开始出现的现代谱系，并在大约6600万年前分化为现代开花植物，这就是植物（科）的“茎龄”（开始起源）与其“冠龄”之间的差异（开始分化为我们今天所知的物种）。

研究人员能在他们的谱系图中注意到这些时间差异，并且确认了被子植物起源于热带环境的观点，尽管如今以开花植物为主的热带雨林在地球历史上出现的时间相对较晚。

该研究合著者、墨西哥国立自治大学的进化生物学家Susana Magallón说：“通过估算被子植物的茎龄和冠龄，我们发现在被子植物家族起源和开始分化为现代物种间存在3700万至5600万年的时间差。从这个角度来看，植物开始分化的平均时间大约滞后相当于其进化过程的三分之一，也就是说，至少1.4亿年。”

在被子植物的茎龄和冠龄之间，是恐龙在地球上非常兴盛的时期。似乎到了恐龙时代世界才开始布满了开花植物，这个过程从大约6600万年前开始加速。在这方面，被子植物是相对较晚开花的植物。

考虑到开花植物现在是陆地上大多数生物（包括人类）的主要食物来源，我们对它们的起源和进化过程了解得越多越好。这有助于我们将来能更好地保护这些我们赖以生存的植物。

未参加这项研究的美国佛罗里达大学进化植物学家Doug Soltis说：“我们要面对现实，地球上的被子植物正在流失。我们与被子植物的命运休戚与共。”

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41559-020-1241-3