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36年前的记忆——一块化石的故事 精选

已有 3486 次阅读 2019-12-1 14:40 |个人分类:随想|系统分类:科研笔记| 化石


36年前发现的勾儿茶化石

 

36年前,中国科学院南京地质古生物研究所的一间办公室内,一个年轻人正对着一块化石在冥思苦想。他时而拿起化石用放大镜仔细观察,时而放下化石去翻阅资料,这块化石的归属已经耗去了这个年轻人2天的时间。这个年轻人就是我,那个时间我正在忙着做硕士论文。导师给我的论文题目是《云南开远小龙潭中新世植物群》。1983年初,我独自去小龙潭采集了化石,将近一个多月的时间,我带着采集的700多块的化石回到了南京。1983年的下半年,我都就在逐个琢磨这批化石。这个耗费了我两天时间的化石,特征非常明显,虽然它叶形是在植物中最常见的卵形叶,但是它的二级脉弧曲向上,最终与叶缘融合,三级脉纤细,致密平行贯穿于二级脉间,这个两个特征在被子植物中是不多见的。那个时候,我大学刚毕业,对植物分类学有一定的了解,在隐隐约约中,似乎在什么地方见过类似的叶子,但是有实在是想不起来,它到底属于何方圣神。现代植物分类依据繁殖器官特征和形状,建立了一个完整的体系,如果标本完整,即使不知道其分类位置,也可以通过检索表查找到它的归属。而新生代的被子植物化石大部分是叶,到目前为止,利用叶片为主要特征的叶化石分类体系,还未建立起来,对化石的识别主要靠经验。一个大学刚毕业的学生,完全是一个生瓜蛋子,鉴定的经验几乎为零,对着化石苦思冥想两天,而毫无结果也就不足为奇了。没有办法,我只有采用最笨的看图识字的办法,拿来一本《中国植物图鉴》,首先利用有限的经验排除一些类群后,在书中逐步查找可能的类群。第二天的下午,在鼠李科的勾儿茶属中终于找到了类似的叶脉特征,有了这个初步的线索后,又对照了老师收集的一套小标本最终把这块化石定为了勾儿茶。完成这个鉴定后,这块化石深深地印在了我的脑海里。

光阴如白马过隙,几十年转眼即逝,时间来到了2018年。可供我研究的化石不是700多块,而是三万多块了。在一次会议的间隙中,和《中国科学,地球科学》的茂炎副主编谈起我们在青藏高原采集了大量的新生代动植物化石,希望能够集中展示青藏高原新生代古生物的研究成果,进而双方约定在《中国科学,地球科学》出一个关于关于青藏新生代古生物专题。这些年我们研究组也算论文不断,每年都要发表十几篇论文。我在这些论文中的主要贡献是设计和修改论文并对论文负责,我的署名大多数是通信作者。当然,我也有一些第一作者的论文,但是这些论文或者是应邀撰写专著中的章节,或者是综述文章。卸下所有的行政职务和社会职务后,我有了更多和更自由的时间,有了一种手痒痒的感觉,产生了动手写研究论文的冲动。

产生这个想法后,我第一时间想到了研究组两块采自己西藏芒康晚始新世地层中的勾儿茶化石。“重操旧业”,我也需要由简入繁,于是我向苏涛要了任务,带领学生王腾翔开始工作。小王刚刚入学,我是想通过这块化石的研究把他带入门,我鉴定化石,写作论文,他负责化石的描述、图版的制作、查找化石历史和编排参考文献。工作一开始,我们就发现,这块化石的鉴定还要再斟酌。原因是在查资料的过程中,我们发现美洲还有一些和我们的标本非常相似的化石。1980年著名古植物学家Dilcher和他的学生Jones发表了一篇论文,将一块在美国肯塔基和田纳西中始新世地层中发现的化石定为:Berhamniphllum,认为这是鼠李科的一个灭绝类型。作者发现勾儿茶属(Berhemia)和南美分布的Rhamnidium,在叶形态特征上是分不开的,而化石Berhamniphllum和这个两个现代属也分不开,又可能是这个两个现代属的祖先类群。要证实这个问题,还必须要自己查查标本。Rhamnidium是一个鼠李科分布于南美的一个小属,我们国家的标本馆内没有这个标本。而英国邱园标本(K)是世界上收藏标本最全的标本馆,那里肯定有的。今年一月我去伦敦参加英国地质学大会,到伦敦的第二天,我专程去邱园标本馆看标本。1989年到1990年我在邱园学习了一年,30多年后乘坐熟悉的地铁,从熟悉的小道,进入熟悉的标本馆查阅标本也是一件趣事。通过查阅标本发现,仅凭叶脉特征确实不能将勾儿茶属和Rhamnidium、Karwinskia等三个属区分开来, 建立Berhamniphyllum代表三个属的共同祖先,可能是最合理的分类学处理。于是我们将芒康的标本定为Berhamniphyllum,并给这个属起了一个中文名,“似勾儿茶叶属”,再根据芒康标本上的一些特征,建立了一新种,“君容似勾儿茶叶”(Berhamniphyllum junrongii Z. K. Zhou, T. X. Wang et J.Huang sp. nov.)。“君容”是我国新生代古植物学家陶君容老师的名。陶老师最早开展了芒康新生代植物化石的研究。就是陶老师的文章将我们引导去芒康寻找化石,这个命名是为了铭记陶老师对芒康植物群的研究。

后来,通过研究化石历史发现发现,这个类群在南美哥伦比亚晚白垩世地层中就有这个化石分布,而西藏芒康的化石也就是我们建立的这个新种是亚洲这个类群最早的化石记录,根据化石记录我们提出:认为勾儿茶复合群于晚白垩世晚期起源于南美哥伦比亚, 在始新世经中美洲扩散到北美, 后又从北美经过北大西洋陆桥扩散至欧洲并从欧洲扩散至非洲. 东亚的勾儿茶复合群是经白令陆桥扩散而来, 时间不晚于始新世, 这一类群在东亚最早出现于西藏芒康, 其后再扩散至亚洲其他地区。这个推论和鼠李科的化石记录以及分子生物学的研究结果基本吻合,鼠李科看起来就是于晚白垩世起源于南美的。我们的文章近期以《西藏芒康似勾儿茶叶属(鼠李科)化石及其生物地理学意义》和“Fossil leaves of Berhamniphyllum (Rhamnaceae) from Markam, Tibet and their biogeographic implications”为题以中、英文两个版本发表在中国科学:地球科学(SCIENCE CHINA Earth Sciences )的中文刊和英文刊上(周浙昆, 王腾翔, 黄健, 刘佳, 邓炜煜东, 李仕虎, 邓成龙, 苏涛. 2019. 西藏芒康似勾儿茶叶属(鼠李科)化石及其生物地理学意义. 中国科学: 地球科学, 49, https://doi: 10.1360/SSTe-2019-0099;Zhou Z, Wang T, Huang J, Liu J, Deng W, Li S, Deng C, Su T. 2019. Fossil leaves of Berhamniphyllum (Rhamnaceae) from Markam, Tibet and their biogeographic implications. Science China Earth Sciences, https://doi.org/10.1007/s11430-019-9477-8)。

阿尔茨海默症的治疗与预防备受关注,不断有新药被发现和报道。朋友圏也常有绝招传授。绝招之一就是要多动脑筋。再写第一作者论文,给了我一个的启示,我何不每年写一篇第一作者论文做为预防海默的良药呢?这样动脑动手,保持老年不痴呆。

图2. 发现西藏芒康晚始新世地层的君容似勾儿茶叶

图3. 发现于美国始新世地层的Berhamniphyllum

图4. 发现于南美晚白垩世地层的Berhamniphyllum

Rhamnidium.JPG

图5. 南美Rhamnidium的标本

karlwinskia humboldtiana.JPG

图7. 墨西哥Karlwinskia的标本

Berchemia2.JPG

图8. 勾儿茶

图9, 鼠李族似勾儿茶属及其近缘类群可能的传播路线

IMG_6482.jpeg

图10 英国邱园植物标本馆Kew



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