被子植物起源研究中几种观点的思考

对被子植物起源研究中的几种观点进行了讨论。(1)由于被子植物存在着一组共同的性状,它们不可能是从不同祖先起源的,而是有着共同的祖先。被子植物是一个单源起源的类群。现存被子植物分类系统是依据包括形态学(广义)、分子系统学、古植物学和植物地理学等的综合性状建立的,只能表示出现存类群的亲缘关系并且追溯到它们最近的祖先。人们现在还不可能建立一个包括全部已绝灭的类群和现代生存类群的谱系发生系统。因此,现存被子植物分类系统只能看作是“亲缘”系统。(2)分析了用于推测被子植物起源时间的分子、化石和地理分布证据。我们认为,要确定被子植物起源时间,植物化石是一类重要证据,但化石只能说是植物本身可保存部分和当时当地所提供的化石条件的综合反映,它们不可能就是植物类群或种的起源时间。人们还必须考虑到化石本身的演化历史。应用分子钟也是一种手段,但误差比较大。如果我们除了利用上述两种资料之外,根据植物类群的现代分布格局及其形成,把植物的演化同地球的历史和板块运动联系起来,以推断它们起源的时间,这无疑会增加其可信度。通过对56个种子植物不同演化水平的重要科属地理分布的研究结果,我们曾提出被子植物的起源时间可能要追溯到早侏罗世,甚至晚三叠世。(3)分析了基于分子证据所提出的被子植物基部类群——ANITA成员(包括无油樟科Amborellaceae、睡莲科Nymphaeaceae、八角目Illiciales、早落瓣科Trimeniaceae、木兰藤科Austrobaileyaceae)的性质,讨论了ANITA成员在现代几个被子植物分类系统中的系统位置的不同观点,评价了它们的形态学(广义)性状。指出ANITA的成员由于包含大量的祖征,是属于原始的类群。但由于它们的共有衍征很少,如花粉球形,说明它们在被子植物演化早期就分道扬镳了,沿着不同的传代线分化。因此ANITA是一个源于不同传代线的复合群。     

被子植物花的起源：假说和证据

达尔文的“令人讨厌之谜”,即被子植物的起源和早期演化,一直是植物系统学研究领域的热点。被子植物区别于其它植物类群的一个显著特征就是花,因此,解决被子植物的起源之谜很大程度上取决于对被子植物花器官起源的研究,对被子植物花器官的详尽研究已经在形态、解剖、古植物、形态发生、分子等方面积累了大量的证据,植物学家基于这些证据为被子植物花器官的起源提出了各种各样的解释。综述了迄今为止被子植物花器官起源的主要学说流派,如：真花学说、假花学说、生殖叶学说、生殖茎节学说、生花植物学说、新假花学说、古草本学说和ANITA学说等。根据研究手段和获得证据的方式。作者将被子植物花器官起源研究划分为5个阶段,并简要阐述了各个阶段的代表学说和主要研究特点。     

刺尾虫科三叶虫的起源和早期演化

根据贵州东部晚寒武世早期地层内获得的刺尾虫科三叶虫新材料,论述了具有尾侧刺和不具尾侧刺的此类三叶虫共同起源于褶颊虫目的Ｍａｐａｎｉｉｄａｅ,以及它们的早期演化,此外,还描述了此类三叶虫１新亚属、２新种和２新亚种及其个体发育过程中的一些变异,对于正确认识寒武纪三叶虫的分类,演化具有一定的意义。     

被子植物花的起源:假说和证据

达尔文的 令人讨厌之谜 ,即被子植物的起源和早期演化 ,一直是植物系统学研究领域的热点 .被子植物区别于其它植物类群的一个显著特征就是花 ,因此 ,解决被子植物的起源之谜很大程度上取决于对被子植物花器官起源的研究 .对被子植物花器官的详尽研究已经在形态、解剖、古植物、形态发生、分子等方面积累了大量的证据 ,植物学家基于这些证据为被子植物花器官的起源提出了各种各样的解释 .综述了迄今为止被子植物花器官起源的主要学说流派 ,如 :真花学说、假花学说、生殖叶学说、生殖茎节学说、生花植物学说、新假花学说、古草本学说和 ANITA学说等 .根据研究手段和获得证据的方式 ,作者将被子植物花器官起源研究划分为 5个阶段 ,并简要阐述了各个阶段的代表学说和主要研究特点     

中国台湾海峡两岸原始被子植物的起源、分化和关系

文章分析了中国台湾海峡两岸共有20个原始被子植物科的地理分布,区系分化,起源以及它们之间的关系,进一步证明台湾海峡两海的植物区系是一个统一的区系,台湾省是一个东亚植物区系的马来西亚植物区系交汇,而以东亚植物区系成分占优势的地区,台淡丰富的原始被子植物特有种,大多种是在台湾同大陆分离以后形成的,带有新特有的种的性质,中国大陆同台湾现存的原始被子植物科属在区系上是共同起源的,起源的时间和地区可以追溯到中生代的华夏古陆,即在白垩纪末台湾同大陆第一次分裂之前就已经表成了,第四纪冰期大陆同台湾之间的陆桥,对两岸原始被子植物的分布几乎没有影响。     

毛莨科子叶节区研究与被子植物的中柱演化

经毛莨科子叶节区研究确认,被子植物的真中柱,既非来自管状中柱,也非来自原生中柱,而系来自子叶节区保留的单中柱。本文在新发表的同科5个属及其代表种的子叶节区研究的基础上,还公布了一张被子植物中柱演化图。     

被子植物的起源-以喜花虻类化石为据

喜花昆虫在被子植物的起源和早期演化上起着决定性的作用。虻类化石中的许多类群都有访花习性,它们为研究被子植物的起源提供了独特材料。虽然最老的被子植物化石还没有发现,但是喜花虻类的爆发式出现,表示了被子植物出现的时间和地点。本文主要以欧亚大陆东部,特别是中国辽西的侏罗杨虻类化石为材料,在功能形态分析和与现代类群作对比的基础上,证证实了虻类是显花植物最原始的传粉类群之一。中国东北、哈萨克斯坦和西伯利来晚     

早期鸟类的飞行能力与羽毛的起源

关于鸟类飞行的起源问题,与鸟类的起源问题同样重要。这一问题在学术界主要有两种假说：一种是由美国学S．W．Willistong在1879年提出的地栖起源说（疾走起源说）,另一种是美国学O．C．Marsh在1880年提出的树栖起源说。前通常与鸟类兽脚类起源说相联系,而后往往被认为同鸟类槽齿类起源说有关。     

蓝藻的起源和演化

蓝藻的学名为Ｃｙａｎｏｐｈｙｔａ,最初由Ｓａｃｈｓ（１８７４）建议采用的。蓝藻体内含有特殊的藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白,这两种蛋白加上叶绿素蛋白而使蓝藻藻体呈现蓝绿色。蓝藻又名蓝绿藻、蓝细菌、蓝菌等。蓝藻的主要特征是原核（原始核）、以细胞分裂的方式进行繁殖和体内含有藻胆素（藻蓝蛋白和藻红蛋白的总称）。蓝藻的研究,尤其是蓝藻的起源和演化是生物学家关注的热点问题之一。在解开生命起源之谜如生命起源的时间、真核细胞的起源和机理等问题上,蓝藻的研究会提供有价值的研究资料。本文就蓝藻的起源和演化作一简介。１　蓝藻…     

中国白垩纪被子植物花粉的宏演化

根据中国白垩纪被子植物花粉产出记录与形态构造分析以及与世界其它地区产出顺序比较,假设中国白垩纪被子植物花粉的宏演化序列,共划分为１０个发育阶段,归于７个形态演化期：１）欧特里夫期至早巴列姆期的无口器类演化期（含：１：１网纹无口器粉发育阶段）;２）晚巴列姆至晚阿普梯期的单沟类演化期（含：２：１。棒纹粉发育阶段;２．２,星粉－棒纹粉发育阶段）;３）早,中阿尔必期的三沟类演化期（含：３．１,三沟粉类－星     

Adaptive evolution in the photosensory domain of phytochrome A in early angiosperms

Flowering plant diversity now far exceeds the combined diversity of all other plant groups. Recently identified extant remnants of the earliest-diverging lines suggest that the first angiosperms may have lived in shady, disturbed, and moist understory habitats, and that the aquatic habit also arose early. This would have required the capacity to begin life in dimly lit environments. If so, evolution in light-sensing mechanisms may have been crucial to their success. The photoreceptor phytochrome A is unique among angiosperm phytochromes in its capacity to serve a transient role under conditions where an extremely high sensitivity is required. We present evidence of altered functional constraints between phytochrome A (PHYA) and its paralog, PHYC. Tests for selection suggest that an elevation in nonsynonymous rates resulted from an episode of selection along the branch leading to all angiosperm PHYA sequences. Most nucleotide sites (95%) are selectively constrained, and the ratio of nonsynonymous to synonymous substitutions on branches within the PHYA clade does not differ from the ratio on the branches in the PHYC clade. Thus, positive selection at a handful of sites, rather than relaxation of selective constraints, apparently has played a major role in the evolution of the photosensory domain of phytochrome A. The episode of selection occurred very early in the history of flowering plants, suggesting that innovation in phyA may have given the first angiosperms some adaptive advantage.     

Gynoecium diversity and systematics of the Magnoliales and winteroids

Carpel and ovule structure was compared in representatives of all 11 families of the Magnoliales (Annonaceae, Canellaceae, Degeneriaceae, Eupomatiaccae, Himantandraceae, Magnoliaceae, Myristicaceae) and winteroids (Austrobaileyaceae, Illiciaceae, Sehisandraceae, Winteraceae). Special attention was paid to features that are constant at family level. Bisexual flowers are always protogynous. In all representatives studied the carpels are closed at anthesis. Caipel closure is attained in three different ways: (1) postgenital fusion of inner surfaces (Degeneriaceae, Eupomatiaccae. Winteraceae), or (2) occlusion by secretion (Austrobaileyaceae, Sehisandraceae), or (3) a combination of (1) and (2): in Annonaceae, Canellaceae, Myristicaceae there is a conspicuous secretory canal in the innermost part of the ventral slit; in Illiciaceae and Magnoliaceae there is a narrow canal in the innermost part of the ventral slit; and in Himantandraceae the ventral slit is postgenilally fused in the style but completely open in the ovary. In most families the carpels have a double stigmalic crest or they have two tips in the transversal symmetry plane (i.e. at right angles to the median plane). Stigmas are unicellular papillate in most families but the papillae are bi-to multicellular (uniseriate) in Degeneriaceae and Eupomatiaceae. An unusual cryptic exlracarpellary compitum was found in Himantandraceae and Sehisandraceae. Intrusive oil cells were found in the carpel epidermis of Illiciaceae and Sehisandraceae. Mature ovules vary in length between 0.15 and 1.1 mm. The outer integument is fully annular (not semiannular) in Degeneriaceae, Himantandraceae, Canellaceae, Myristicaceae, and Illiciaceae. A rudimentary aril occurs in Canellaceae, and originates at the same site as in arillate Annonaceae and Myristicaceae. The results most strongly support an Annonaceae-Myristicaceae-Canellaceae alliance, to some degree also an Eupomatiaccac-Degeneriaceae-Himantandraceae-Magnoliaceae alliance, and an Illiciaceae-Schisandraceae-Winteraccae-Austrobaileyaceae alliance.     

Evidence of temporary mining in the Cretaceous fossil mine assemblage of Negev, Israel

Temporary mining is a peculiar behavioral trait in leaf parasites requiring adaptations of consecutive larval stages to the endophytic and ectophytic life. The first fossil evidence for the origin of the trait comes from the Cretaceous (Turonian) plant–insect locality of the Negev Desert containing rich trace assemblages of leaf parasites, including blotch mines with leaf pieces cut out for case construction, as well as attached larval cases. The host plants are deciduous broadleafs or aquatic angiosperms with emergent leaves, suggesting that initial acquisition of the habit might have been related to leaf abscission and the risk for the larva being chocked in the mine during floods. Unlike tracks of permanent miners, temporary mines never co‐occur on leaves with other type mines, which attests to their effect of enhancing plant resistance. Mine predation appears to have been widespread in the Cretaceous biotic community, suggesting a possibility of top‐down regulation of mining habits at this early stage of their evolutionary development.     

膜翅目广腰亚目化石及其在缅甸琥珀中的研究现状及展望

白垩纪缅甸琥珀昆虫化石研究是当前古昆虫学研究的热点之一。广腰亚目是膜翅目中的一个重要类群,其研究不仅为探讨膜翅目起源、早期演化、系统发育、不同地质时期古地理、古生态等方面提供重要的科学证据,而且可为陆地生态系统中的生物多样性研究提供重要材料。文中综述缅甸琥珀的研究简史及研究现状,阐述广腰亚目在印痕化石与缅甸琥珀中的特点、分布情况及该亚目在印痕化石与缅甸琥珀间的研究差异,进而探讨膜翅目广腰亚目化石当前研究现状、存在的问题及未来前景,并期望广大研究者增加对缅甸琥珀广腰亚目类群的关注和研究。     

被子植物胚珠研究进展

胚珠作为被子植物的有性生殖器官一直为植物学家所关注。19世纪以来,人们从形态结构、发生发育、起源及分子生物学等方面对胚珠进行了大量的研究。近年来,随着研究手段的不断改进,研究者对许多关键性的问题,如胚珠的起源、胚珠发生发育的分子机制已经有了一定的认识,但是这些问题并未得到圆满的解决。对此,本文对前人的研究内容进行了回顾,并综述了最新研究进展,在此基础上提出了今后对胚珠研究的建议。     

走出歌德的阴影: 迈向更加科学的植物系统学

传统的植物学理论中, 被子植物雌蕊的基本单位心皮被认为是变态的叶(即大孢子叶)通过纵向对折和内卷演化而来。该理论造成了被子植物和裸子植物之间不可逾越的鸿沟。近年来提出的一统理论认为被子植物的心皮由长胚珠的枝和包裹这个枝的叶共同组成, 从而弥合了被子植物与裸子植物之间的鸿沟。最近, 当代植物学界两大权威人物Peter R. Crane和Peter K. Endress分别撰文, 发表了不同于传统理论的观点。Endress认为, 心皮由胚珠和叶性器官组成; 而Crane认为, 所有的胚珠都长在枝上。结合二者的结论, 不难得出“心皮实际上等同于一个长胚珠的枝加上一个叶”的论断。这在某种意义上等于认同了一统理论的观点。两位权威人物观点的转变预示着植物学理论将很快发生根本性的转变。该文向国内植物学同行通报这一最新动态, 以期让我国学者能够了解最新理论。