西北大学地质学系研究团队发现了距今约4.5亿年的轮藻门化石

近期，西北大学地质学系副教授刘丽静带领的研究团队传来喜讯。该团队在塔里木盆地和鄂尔多斯盆地的奥陶纪海相地层中，成功发现了距今约4.5亿年的轮藻门化石。这一发现不仅刷新了全球已知轮藻化石的记录，更将轮藻门化石的地质年代记录从晚志留世提前至晚奥陶世，将轮藻门的起源时间向前推进了约2800万年。这一重要成果为“陆地植物起源于奥陶纪轮藻门”的推论提供了关键性的化石证据。相关研究成果已发表在国际权威期刊《自然·植物》上，为全球地质学和植物学研究领域贡献了宝贵的数据。

陆地植物，亦称有胚植物，其起源对地球生物圈、岩石圈和大气圈产生了深远的影响，这一过程极大地改变了地球表面的生态环境，是地球演化史上的一个关键生物演化事件。通过对植物形态、解剖、生理以及基因特征的深入研究，植物学界已经达成一个广泛认可的假说：陆地植物的起源可以追溯到陆地淡水藻类中的轮藻门(广义上亦称为链形藻类)。这一假说为我们揭示了陆地植物如何从水中走向陆地，进而开启了一个全新的生态系统篇章。

最新的分子钟研究认为，陆地植物是在寒武纪早期——早奥陶世期间起源于轮藻门。但是，目前最早的陆地植物化石一般认为是中奥陶世达瑞威尔期出现的有规则四分体结构的隐孢子。此前最确切最古老的轮藻门化石记录来自晚志留世陆相地层的轮藻纲化石。晚志留世之前轮藻门化石记录的缺乏，阻碍了人们对陆地植物是否在奥陶纪期间从轮藻门演化而来的认识。

刘丽静团队首次发现了来自塔里木盆地晚奥陶世早期(凯迪早期)以及鄂尔多斯盆地晚奥陶世早期(凯迪中期)海相碳酸盐岩地层中的海生轮藻钙质叶状体化石。让人惊讶的是，此次在塔里木盆地发现的轮藻纲叶状体关键特征的正模标本，化石保存状态堪称奇迹，主轴上有轮生小枝，且有节与节间分化，节间上覆盖有纵向排列的皮层细胞，小枝也具有皮层细胞。“正因如此，我们团队将它命名为‘奇迹塔里木轮藻’。”刘丽静说。

首次研究成果揭示了，在晚奥陶世凯迪早期之前，轮藻门生物在向陆地植物进化的过程中，已经出现了若干关键形态上的创新，比如多细胞分枝和卵式生殖等特征。这些发现为陆地植物的起源提供了重要的化石依据。

在此之前，轮藻化石作为中生代以来湖相地层划分和对比的关键依据，一直占据着重要地位。由于现生轮藻纲生物通常生长于淡水或微咸水环境中，因此，人们普遍认为轮藻化石主要来源于陆地上的湖泊和河流相环境。然而，奇迹塔里木轮藻的发现彻底颠覆了这一传统观念，揭示了轮藻纲中的一些物种在晚奥陶世时期已经能够完全适应海洋环境，这一发现对地质学和古生物学领域产生了深远的影响。