独特的染色体保存在蕨类植物化石中

2020-09-11 712蕨类

独特的染色体保存在蕨类植物化石中,来自隆德大学和瑞典自然历史博物馆的研究人员在一种生活在1.8亿年前保存完好的蕨类植物中有了一个独特的发现。由于在火山爆发中突然埋藏,在这具植物化石中发现了未被破坏的细胞核和单个染色体。

独特的染色体保存在蕨类植物化石中

瑞典南部Skåne县保存完好的一种蕨类化石,目前正引起研究界的关注。这种植物生活在大约1.8亿年前的侏罗纪时期,当时Skåne是一个热带地区,那里的动物群以恐龙为主,火山是该地区景观的一个共同特征。利用不同的显微技术、X射线和地球化学分析对蕨类化石进行了研究。检查结果表明,这种植物在开始腐烂之前是瞬间保存下来的。一股熔岩突然埋在它下面。

隆德大学地质学教授Vivi Vajda说:“保存过程发生得太快了,有些细胞甚至在细胞分裂的不同阶段得到了保存。”

多亏了蕨类植物猝死的环境,细胞的敏感成分得以保存。研究人员发现了细胞核、细胞膜甚至单个染色体。这样的结构在化石中极为罕见,维维瓦吉达观察到。

“这自然会让我们认为,必须有更多的发现。不难想象还有什么能被包裹在Skåne的Korsaröd熔岩流中,”Vivi Vajda说。

研究内容

Vajda教授与来自瑞典自然历史博物馆的两名研究人员,本杰明·博姆弗勒和斯蒂芬·麦克劳林进行了这项研究。这种蕨类植物属于薇菜科,皇家蕨类植物。在现代,皇家蕨类植物生长在瑞典的野外,也是一种常见的园林植物。这个家族的现存代表在外观上与侏罗纪化石非常相似,这表明几千年来只发生了有限的进化变化。独特的染色体保存在蕨类植物化石中,通过比较植物化石中细胞核的大小,研究人员已经能够证明皇家蕨类植物具有突出的进化稳定性。

“皇家蕨类植物现在看起来基本上和侏罗纪时期一样,因此是我们称之为活化石的一个极好的例子,”Vivi Vajda说。

Vajda教授还通过研究保存在这些岩石中的花粉和孢子,确定了化石周围岩石的年代。他们的分析显示,熔岩流大约有1.8亿年的历史,来自侏罗纪早期。这些结果大大改进了先前在附近火山锥上进行的放射性测年。此外,研究表明,火山岩中大量发现皇家蕨类植物的孢子,以及针叶树(包括柏树和苏铁)的花粉。这证明了当时该地区被一次灾难性的火山爆发吞没,植被多样,气候炎热潮湿。

这具独特的蕨类植物化石是20世纪60年代在斯堪的那州中部的科萨罗德附近被农民古斯塔夫·安德森(Gustav Andersson)收集的,他将化石捐赠给了瑞典自然历史博物馆。在引起研究人员注意之前,这具化石在博物馆的藏品中被遗忘了40多年。这项研究成果现已发表在最新一期《科学》杂志上。

引用

Lund University. "Unique chromosomes preserved in Swedish fossil." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 March 2014. www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140321101730.htm.

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