开花植物可能比以前认为的要古老得多

2020-09-16 157被子植物

一项对植物家谱的新分析表明,开花植物可能比以前认为的要古老得多。

开花植物可能比以前认为的要古老得多

以前的研究表明,开花植物可能比以前认为的要古老得多,开花植物或被子植物,最早出现在1.4亿至1.9亿年前。现在,一篇发表在《国家科学院院刊》上的论文将被子植物的年龄推后到2.15亿年前,比化石记录或以前的分子研究结果早了大约2500万到7500万年。

耶鲁大学的迈克尔·多诺霍说:“如果你仅仅看一下化石记录,你就会说被子植物起源于早白垩世或侏罗纪晚期。”耶鲁大学生物学家杰里米·比略补充说:“大多数分子的发散时间表明,它们可能比这个年龄还要老。”“但我们实际上发现它们可能是三叠纪的起源,”Beaulieu说以前没有人发现过这样的结果。”

如果得到证实,这项研究可以支持早期被子植物促进某些昆虫的生长的观点。像蜜蜂和黄蜂这样的现代昆虫依靠花来获取花蜜和花粉。”国家进化综合中心的斯蒂芬·史密斯说:“化石记录表明,这些昆虫群中有很多是在被子植物出现之前就开始形成的。科学家们说,这项研究使最古老的被子植物在时间上回到蜜蜂和苍蝇等类群的起源地如果你把我们的日期加在这些昆虫的进化树上,你会突然找到匹配的。

研究内容

为了追溯开花植物的起源,研究人员利用活植物的遗传比较和化石线索,重建了150多种陆地植物物种之间的关系。尽管他们的研究结果与以前对被子植物的年龄估计相矛盾,但他们支持对其他植物类群的估计。”多诺霍说:“我们得到的许多日期与已知的化石记录非常吻合,至少对于陆地植物的起源以及维管植物和种子植物的起源来说是如此。”但是我们对被子植物的起源有一个更古老的年代——这与化石记录完全不符,”史密斯补充道。

作者解释说,分子和化石估计之间的这种脱节并非闻所未闻。”我们在其他群体中也看到了同样的差异,比如哺乳动物和鸟类。

为什么生命之树的不同测定方法不匹配?

研究人员解释说,一种可能是,第一批开花植物的多样性或丰富程度不足以在化石记录中留下印记。”史密斯说:“我们预计,在它们的起源时间和它们变得足够丰富而变成化石之间会有一个时间差。”争论只会持续多久。”

“想象一下,一根长长的导火索在燃烧,然后砰的一声!有一个大爆炸。“也许被子植物处于这种融合状态,”多诺霍说但很难想象,如果真是这样的话,开花植物会对主要昆虫类群的起源产生重大影响。

研究人员承认,另一种可能性是分子方法可能出错。”如果被子植物起源于2.15亿年前,那么我们为什么不在将近8000万年的化石记录中找到它们呢?”比略说这也可能意味着我们的约会是错误的。”

最好的分析

多诺霍说:“我们已经对当前的工具和信息做了我们所知道的最好的分析。为了改进之前的研究,研究人员使用了一种方法,允许植物家族树的进化速率可变。”“植物分子进化的速度似乎与生命史的变化有关,”他解释说旧的方法假设分子进化的速度不会从进化树的一个分支到另一个分支的变化太大。但是这种新的方法可以适应一些相当大的速率变化。“虽然研究人员已经想出了一些巧妙的统计技巧来解释速率变化,但是这个问题并没有完全消失。

“随着我们发展出更好的分子方法,人们希望分子日期与化石记录相符。“那么每个人都会很高兴,”多诺霍说但相反,差距越来越大最后,这可能真的很有趣。”

研究小组的研究结果将在3月15日出版的《美国国家科学院院刊》网络版上提前公布。

引用

National Evolutionary Synthesis Center (NESCent). "Flowering plants may be considerably older than previously thought." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 March 2010. www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100315161919.htm.

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