新发现的大型豆科化石揭开东南亚远古雨林的秘密

据宾夕法尼亚州立大学的研究人员鉴定，与现代酸橙大小相同的古代豆类化石可能为了解当今东南亚和澳大利亚热带雨林的演变提供了新的视角。研究人员确定，这些化石是化石记录中最大的种子之一，代表了一种生活在东南亚、现已灭绝的豆科植物，与现代的栗豆树（Castanospermum）关系密切。这种树如今只存在于澳大利亚北部和邻近岛屿的沿海雨林中。

这项研究是与来自印度尼西亚、加拿大、英国和美国其他地方的古生物学家合作进行的，最近发表在《国际植物科学杂志》上。

这些化石是在印度尼西亚婆罗洲发现的，可以追溯到大约 3400 万到 4000 万年前的始新世时期。这些化石表明，栗豆树的祖先是在构造板块碰撞期间从亚洲迁徙到澳大利亚的，当时的构造板块碰撞使两块陆地连成一片，并促成了两块大陆之间的动植物交流。科学家们说，东南亚板块和澳大利亚板块的碰撞始于大约2000万年前，一直持续到今天，导致了陆块之间动植物物种的大量交换。

在印度尼西亚婆罗洲发现了新描述的已灭绝豆科植物 Jantungspermum gunnellii 的化石。这种豆科植物与澳大利亚的栗豆树（Castanospermum）关系密切，如今只在澳大利亚北部和邻近岛屿的低地雨林中发现。资料来源：Edward Spagnuolo

研究人员说，这些发现提供了第一个宏观化石证据，证明在亚澳构造碰撞之后，一个植物品系从亚洲进入了澳大利亚。这些化石还是马来群岛最古老的豆科植物化石，也是任何地方与栗豆树有关的植物化石记录。

宾夕法尼亚州立大学地球科学系博士生、该研究的第一作者爱德华-斯帕格努奥洛说："这些化石种子表明，在构造碰撞事件中，Castanospermum 的远古近亲从东南亚迁移到澳大利亚，后来在亚洲灭绝。"

这些发现对现有的大多数植物迁徙的直接大型化石证据提出了质疑，这些证据代表了从澳大利亚迁徙到亚洲的世系。科学家们认为，缺乏从亚洲迁徙到澳大利亚的直接证据，至少部分原因是马来群岛（包括菲律宾、印度尼西亚、东帝汶、巴布亚新几内亚和马来西亚的部分地区）的植物化石记录较差。

斯帕格努奥洛说："在世界的这一地区很难收集到化石。大多数地表岩石都被热带暴雨破坏，或被植被、农业和建筑物覆盖，因此除了矿山和采石场的暴露区外，几乎没有其他地方可以寻找化石。古生物基础设施也很少。我们很幸运能与爪哇万隆理工学院的印尼古生物学家合作，他们使这项工作成为可能。"

包括宾夕法尼亚州立大学地球科学教授彼得-威尔夫在内的一个国际研究小组于2014年在印度尼西亚婆罗洲南加里曼丹的一个煤矿的煤层中收集到了这些化石。采集的化石包括三颗大豆子、花粉样本和大约40片叶子。除了植物，研究小组还发现了多种鸟类足迹化石、海洋无脊椎动物的穴居痕迹和海龟遗骸化石，以及最近发表或正在继续研究的其他化石。

这些种子是化石记录中最大的种子，椰子和其他一些棕榈树除外。科学家们说，这些种子很可能生长在一个长达 3 英尺的豆荚中，也就是一个棒球棒的长度，最多可容纳 5 粒种子。

实地考察后，这些化石被借给宾夕法尼亚州立大学，种子在那里接受了 CT 扫描成像。斯帕格努奥洛和威尔夫对豆类化石进行了分类学分析，描述了有助于识别的解剖特征，发现它们与现代蓖麻最为相似，而现代蓖麻以前没有化石代表。

"虽然这些化石的某些特征在豆科植物中很常见，但除了蓖麻外，还没有任何化石或在世豆科植物类群的特征组合与化石非常吻合，"Spagnuolo 说。"这让我们对自己的鉴定结果充满信心。"

种子化石被命名为 Jantungspermum gunnellii。属名指的是化石的心脏形状--Jantung在印尼语中是心脏的意思，而spermum在拉丁语中是种子的意思。这个种名是为了纪念已故的古脊椎动物学家格雷格-冈内尔（Gregg Gunnell），他曾在杜克大学狐猴中心工作，是这次实地考察的领队。

科学家们说，豆科植物是一个多样化的有花植物家族，目前大约有 2 万个物种，其中包括许多热带大树。但是，尽管豆科植物在现代生态系统中丰富多样，这些种子却是东南亚湿热带地区新近纪（260 万年前到 2，300 万年前）之前唯一明确的豆科植物化石。

"热带是地球上最多样化的生物群落，"威尔弗说。"我们从化石记录中对热带生态系统是如何演化的知之甚少，尤其是在亚洲，尽管物种灭绝的风险正在迅速上升，而且我们每年都会因砍伐森林而失去大片地区。宾夕法尼亚州立大学古植物学小组正与多个亚洲国家的同事一起实地研究这个问题，婆罗洲新发现的巨型豆类化石就是一个很好的例子，说明了发现的潜力"。

科学家们说，这些发现证实了豆科植物在东南亚的存在，并填补了化石记录中的一个重要空白。

斯帕格努奥洛说："我们拥有世界上大部分地区的豆科植物化石记录，但却没有东南亚地区的记录。我们的工作凸显了这一地区被忽视的古植物学潜力，以及在马来群岛进行更多化石采样的必要性。"

编译自/ScitechDaily