这个神秘的植物化石属于一个已经不存在的科

　　一种保存在大约4700万年前的植物化石具有如此奇怪的特征，以至于科学家们无法找到它可能属于的植物科，无论是现存的还是灭绝的。

　　

1969年，在犹他州东部发现了一种叫做Othniophyton elongatum植物（意为“外来植物”）的叶子化石。最初，科学家推测这种灭绝的物种可能属于人参科（五加科）。然而，一个曾经结案的案件现在正在重新审理。新的化石标本表明，Othniophyton elongatum比科学家们最初想象的还要奇怪。

佛罗里达自然历史博物馆古植物学馆长史蒂文·曼彻斯特多年来一直在研究犹他州4700万年前的化石。在参观加州大学伯克利分校的古植物学收藏时，他发现了一个身份不明且保存得非常完好的植物化石，它与Othniophyton elongatum的叶子来自同一地区。

曼彻斯特是一项新研究的合著者，他和他的同事们在这项研究中表明，有问题的叶子属于一种独特的植物，有着不同寻常的花朵和果实。仔细观察发现，1969年的化石和后来曼彻斯特在加州大学伯克利分校研究的化石来自同一种植物。但是，伯克利化石的木本茎上的叶子、果实和花朵，与人参科的其他植物完全不同，而人参最初被归为人参科。

“这种化石很罕见，它的树枝上附着着果实和叶子。通常这些都是分开发现的。”

作者广泛地分析了新旧化石的物理特征，然后有条不紊地寻找它们可能属于的任何活的植物科。今天有400多个不同的开花植物科，但作者无法将化石的奇怪特征与其中任何一个相匹配。

为了不把这个模糊的标本与现存的物种混为一谈，研究小组开始寻找它可能属于的灭绝家族，但再次空手而归。

作者说，他们的结果强调了古植物学中可能普遍存在的问题。在许多情况下，存在于6500万年前的灭绝植物被归入现代科或属——直接高于单个物种水平的分类群。这可能导致对古代生态系统生物多样性的估计出现偏差。

曼彻斯特说：“我们有充分的证据表明，有很多东西可以归为现代科或属，但你不能总是把这些东西硬塞进去。”

这个物种不属于任何现存的科或属

这些化石是在犹他州东部鬼城彩虹附近的绿河地层中发现的。大约4700万年前，该地区是一个构造活跃的大型内陆湖泊系统，为化石保存提供了完美的条件。低氧湖泊沉积物和火山灰阵雨减缓了许多鱼类、爬行动物、鸟类、无脊椎动物和植物的分解速度，使其中一些物种得以以惊人的细节保存下来。

研究这个物种原始叶子化石的研究人员几乎没有什么可做的。没有花，没有果实，也没有树枝，他们只能分析叶子的形状和脉络。根据这种排列，研究人员认为它可能是由多个较小的小叶组成的单叶。这种类型的复叶是人参家族中几种植物的典型特征。

但这些新化石的叶子直接附着在茎上，这描绘了一幅非常不同的植物曾经的样子。

“我们发现的两根树枝上附着的叶子是一样的，但它们不是复合的。它们很简单，这就排除了它是这个家族中的任何东西的可能性。”

化石上的浆果排除了禾本科和木兰花等科的可能性。这些花确实与一些现代类群相似，但其他特征也排除了这些特征。即使有了这样一个原始的化石，研究人员仍然面临着比以前更多的问题。

研究人员现在可以从新的角度来看待化石

这个小组被难住了，把这块化石搁置了好几年。然后，佛罗里达博物馆聘请了一位人工智能馆长，他建立了一个新的显微镜工作站。当通过数码显微镜强大的镜头和计算机增强的阴影效果照明进行观察时，作者可以看到他们在之前的观察中错过的微妙特征。

当他们把注意力集中在化石的微小果实上时，他们可以看到它们内部解剖结构留下的微印记，包括小的、正在发育的种子的特征。

曼彻斯特说：“通常情况下，我们不希望在这些类型的化石中看到保存下来的东西，但也许我们一直忽视了它，因为我们的设备没有捕捉到那种地形起伏。”

这种植物最近发现的最奇怪的特征之一是它的雄蕊，即花的雄性生殖器官。在大多数植物物种中，一旦花受精，雄蕊就会随着花瓣和花的其余部分一起脱落，这些部分不再需要繁殖。

通常，雄蕊会随着果实的发育而脱落。这个东西看起来很不寻常，因为它在成熟的果实和种子准备分散的时候还保留着雄蕊。我们在任何现代事物中都没有看到过这种情况，”曼彻斯特说。

在排除所有现代家族的情况下，他们将这些特征与灭绝家族进行了比较。再一次，没有找到匹配对象。

Julian Correa-Narvaez是这项研究的主要作者，也是佛罗里达大学的博士生，他在收集信息以识别化石方面发挥了重要作用。他说：“这很重要，因为它为我们提供了一些线索，让我们了解这些生物是如何在不同的地方进化和适应的。”

植物科可以包含惊人数量的多样性。毒葛、腰果和芒果等看似不同的植物，以及其他800多种植物，都属于同一科。目前还不清楚这个神秘的灭绝群体在时间的流逝中失去了多少多样性。

这并不是唯一一个从绿河地层中出现的神秘物种。当当地的植物化石让研究人员感到惊讶时，类似的情况也出现了，导致发现了其他灭绝的群体。曼彻斯特说：“这本1969年出版的书保留了所有这些有趣的谜团。”

通过像iDigBio这样的工具，研究人员可以继续研究和了解植物进化的自然历史。

这篇文章发表在《Annals of Botany》上。

佛罗里达自然历史博物馆的沃尔特·贾德也是这项研究的合著者。

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