印度喜马拉雅西北部Subathu组晚古新世-早始新世水生蕨类Salvinia indica的发现及其生物地理学意义

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Aquatic Botany 1.9

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  本研究首次报道了印度新生代沉积物中的水生蕨类化石Salvinia indica sp. nov.,填补了该属在印度古近纪地层中的空白。研究人员通过形态学与解剖学分析,确认这些来自喜马拉雅西北部Subathu组的化石具有独特的叶片结构(如8-16列瘤状突起、无边缘环的侧脉)和表皮特征(双细胞气孔、非腺毛)。该发现不仅为Salvinia的演化历史提供了关键证据,还揭示了始新世Subathu组为低能淡水环境(如曲流河或湿地池塘)沉积,对理解古气候与植物地理分布具有重要意义。

  

在浩瀚的地球生命史中,水生蕨类植物Salvinia如同一位神秘的"漂流者",其化石记录遍布欧亚与美洲的新生代地层,却唯独在印度次大陆留下空白。这一谜团直到最近才被打破——来自Sidho-Kanho-Birsha大学的研究团队在喜马拉雅西北部的Subathu组地层中,发现了距今约5600万年的Salvinia化石,为这幅全球生物拼图补上了关键一块。

这项发表在《Aquatic Botany》的研究之所以重要,是因为Salvinia作为淡水环境的"指示物种",其分布直接关联着古气候与板块运动历史。此前,印度仅在晚白垩世Deccan火山岩夹层中发现过该属化石,而新生代的缺席令人费解。研究团队通过系统的野外采样和显微分析,不仅确认了印度古近纪Salvinia的存在,更建立了一个新物种Salvinia indica,为理解该属在冈瓦纳大陆解体后的扩散路径提供了新视角。

研究采用经典古植物学方法:通过地层学定位确定化石产自Subathu组上段;使用立体显微镜和扫描电镜观察叶片形态与表皮结构;与现代Salvinia物种进行对比分析。特别值得注意的是,团队获得了保存完好的印痕化石和压型化石,甚至保留了毛状体基部等细微构造。

【地质背景】
化石发现于喜马拉雅西北部Mandi地区的Dharampur剖面(北纬31.700009°,东经76.733291°)。Subathu组作为特提斯海在印度次大陆的最后沉积,其上部陆相层段富含植物化石,指示晚古新世-早始新世淡水环境。

【系统分类】
研究建立新种Salvinia indica,模式标本编号SKBU/PPL/HP/S/1。其鉴别特征包括:圆形至椭圆形叶片、六边形/四边形网眼结构、相邻侧脉间8-16列瘤状突起、不形成边缘环的羽状侧脉(craspedodromous venation)。解剖学上可见四边形表皮细胞、双细胞型(diacytic)气孔及锥形非腺毛。

【现代对比】
与现存物种相比,S. indica的叶片形态最接近美洲的S. auriculata复合群,但气孔密度(每平方毫米35-40个)显著低于现代热带种(通常>100个),可能反映始新世较凉爽的气候条件。其毛状体基部结构则与非洲S. nymphellula存在趋同演化。

这项研究的突破性在于三方面:首先,证实了Salvinia在印度古近纪的持续存在,修正了其"白垩纪灭绝-新生代再迁入"的假说;其次,S. indica的形态混合特征支持了欧亚与美洲种群通过印度板块"搭便车"扩散的模型;最后,沉积环境分析表明Subathu组上部代表低能淡水系统,为重建喜马拉雅隆升前的古水文格局提供了新证据。正如研究者强调的,这些化石如同"时间胶囊",封存着印度板块与欧亚大陆碰撞前夕的生态图景。

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