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本论文报道了围场广发永早中新世植物群20科27属29种种子植物,首次发现香蕨木属Comptonia tymensis、苜蓿属Medicago sp.、独行菜属Lepidium sp.、南酸枣属Choerospondias sp.、山胡椒属Lindera sp.、锦带属Weigelakryshtofovichiana及睡莲科Dusembaya turgaica的果实和种子。
该植物群木本植物有热带-亚热带分子(如:铁杉(Tsuga)、沉香(Aquilaria)、南酸枣(Choerospondias)、山胡椒(Lindera))和温带分子(如:松(Pinus)、云杉(Picea)、桦(Betula)、榆(Ulmus)和鹅耳栎(Carpinus))。围场广发永早中新世植被呈现垂直分布,喜热的热带-亚热带植物分布于平原地带,喜温植物则生长在海拔较高的山坡、丘陵或高地上,草本植物苜蓿(Medicago)和独行菜(Lepidium)等生长在乔木和灌木丛中,低洼的湖泊里生长有水生植物眼子菜(Potamogeton)和芡实(Euryale)等。
本文还选取围场广发永早中新世植物群中的重要类群之一-杨梅科香蕨木属植物,进行深入细致的演化生物学研究。
众所周知,地球科学研究中,最近亲缘类群(the nearest living relative(NLR))概念常被广泛用作连接古今的基石和桥梁来重建过去的气候和环境,然而,质疑者常以杨梅科香蕨木属为例提出了异议。本文详细调查了现代香蕨木(Comptonia peregrina)的生境及其自然植被状态,研究了围场广发永早中新世和抚顺晚始新世香蕨木属叶和果实,对比了欧洲和北美的香蕨木化石记录,分析了香蕨木属的全球历史植物地理分布,研究结果如下:
1.采自同一地点和同一层位的香蕨木叶(Comptonia naumannii)和果实(C。tymensis)可能来自同一物种。C.naumannii的形态和解剖结构表明:其具有与现代香蕨木(C.peregrina)非常相似的叶形态和角质层结构,从而C。peregrina可以作为C.naumannii的最近亲缘种(NLR)。因此,C.peregrina的生境特点及其分布地区(北美洲东中部)的气候表明C.naumannii可能是喜旱、耐贫瘠、喜排水性好的砂壤土的植物,或生长在高地或丘陵地带;围场广发永地区在早中新世时气候温暖潮湿。
2.早中新世时,Comptonia naumannii同时出现在东北亚和阿拉斯加,而在晚中新世在北美洲消失,说明在早中新世,两地间存在植物交流。
3.香蕨木属植物(Comptonia)在第三纪曾遍布北半球大部分地区,因为欧洲和亚洲大陆间特提斯海峡的存在,所以始新世时香蕨木只能借助于东亚与北美间的陆地连接从北美洲进入东亚地区。由于全球气候变冷,香蕨木属植物分布的最北界也随着气候变化而变化,早中新世前,其最北界分布曲线基本与气候变化曲线相吻合,但在早中新世时期,当气候持续变凉,部分香蕨木却出现在高纬度地区,这说明香蕨木可能演化出了喜热和耐寒两个生态类型。