1859年，查尔斯·达尔文发表了《物种起源》，提出了以自然选择为核心的进化论。然而，有一个现象却让这位进化论的奠基人深感困惑，开花植物（即被子植物）在白垩纪中晚期的突然出现和迅速繁盛。

在达尔文看来，生物演化应当是渐进而连续的。但化石记录却显示，被子植物仿佛是在地质历史上“凭空”出现的：更古老的地层中找不到它们的祖先，到了白垩纪中晚期，它们却突然大量涌现，并迅速成为陆地植被的主导。达尔文在1879年7月22日写给植物学家约瑟夫·胡克的信中，将这个现象称为一个“讨厌的神秘”（abominable mystery）。

这个“讨厌的神秘”困扰了科学界一百多年。被子植物究竟何时起源？从哪类植物演化而来？最早的花朵长什么样？第一朵花又开在哪里？这些问题成为古植物学乃至整个进化生物学领域最引人入胜的谜题之一。

在破解这个谜题的漫长历程中，美国科学院院士大卫·迪尔切（David L. Dilcher）是一位绕不开的关键人物。迪尔切毕业于美国明尼苏达大学，在耶鲁大学获博士学位，1989年当选美国科学院院士。他曾任国际古植物学会副主席、美国植物学会主席，毕生致力于被子植物起源及早期演化研究。从20世纪60年代起，迪尔切就开始系统研究早期被子植物化石，在SCI收录的国际权威刊物上发表了100多篇论文。而他与中国学者长达二十余年的合作，更是直接推动了“第一朵花”探索的一系列突破性发现。

1  辽宁古果：改写历史的发现

20世纪后期，中国东北地区逐渐成为破解被子植物起源谜题的关键地带。

1996年，中国科学院南京地质古生物研究所的研究员孙革收到同事从辽西采集的几块植物化石标本。其中一块引起了孙革的特别注意，标本上的植物枝条上呈螺旋状排列着类似豆荚的结构，不同于常见的蕨类植物。此后，孙革课题组在辽西北票黄半吉沟一带进行了大量野外工作，先后采集了1000多块化石，从中发现了8块“辽宁古果”化石。

在长达两年的研究过程中，孙革得到了他的老朋友——美国科学院院士、佛罗里达大学教授D·迪尔切的许多帮助和指导。迪尔切当时已是国际早期被子植物研究领域的权威学者。在迪尔切的指导和积极参与下，孙革课题组确认了这一化石属于一种前所未有的早期被子植物。

1998年11月27日，美国《科学》（Science）杂志以封面文章的形式发表了孙革课题组与迪尔切合作的突破性成果，正式命名了“辽宁古果”（Archaefructus liaoningensis）。“辽宁古果”的时代被确定为距今1.45亿年的侏罗纪晚期。这一发现将被子植物可信的化石记录至少向前推进了1500万年。

辽宁古果的发现轰动了国际学术界。这一成果被评为“1998年中国十大科技新闻”和“1998年中国基础研究十大新闻”。国内外媒体纷纷以“世界最古老的花开在中国”为题进行报道。

2  中华古果与古果科的建立

辽宁古果的发现只是一个开始。

2002年5月3日，孙革团队与迪尔切再次合作，在美国《科学》杂志以封面文章的形式发表了新的重大成果，他们在辽西凌源地区发现了另一种更为完整的古果化石，命名为“中华古果”（Archaefructus sinensis）。

辽宁古果与中华古果共同构成了一个全新的被子植物基础类群——“古果科”（Archaefructaceae）。这是迄今已知最古老的被子植物类群。

古果属植物的形态特征十分独特：茎枝细弱，是一种水生草本植物。它的花具有对折状心皮在轴上螺旋状排列、雄蕊成对状着生、具单沟状花粉等特征，显示了它们在早期被子植物中的原始性。迪尔切指出，尽管古果没有花瓣，但它具有包藏在未成熟果实中的种子，这是将有花植物与其他所有种子植物区分开来的关键特征。

中华古果的发现再次入选美国《发现》杂志2002年百大科学新闻。

2002年，孙革、郑少林、迪尔切等五位中美科学家合作完成的中英文对照专著《辽西早期被子植物及伴生植物群》由上海科技教育出版社正式出版。这部专著以大量详实的资料论证了中国的辽西一带是包括美丽芬芳的花朵在内的被子植物的起源地。

3  李氏果与“第三朵花”

2011年，孙革与迪尔切的合作再次登上国际顶级期刊的封面。

2011年3月31日，英国《自然》（Nature）杂志以封面文章刊登了孙革课题组与迪尔切合作的最新成果，他们在辽宁凌源早白垩世义县组中部发现了迄今最早的真双子叶被子植物大化石“李氏果”（Leefructus），时代距今约1.24亿年。

这一发现填补了我国早白垩世早中期真双子叶植物大化石记录的空白。李氏果非常接近现生的毛茛科植物，进一步证实了1.24亿年前地球上已有开花植物。

2007年，孙革与迪尔切等合作完成的《中国东北义县组早期果序化石——十字里海果（新组合）》论文在《美国科学院院刊》（PNAS）发表。这是继1998年、2002年两次《科学》封面文章之后，中美古植物学家在早期被子植物研究领域取得的又一重要合作成果。孙革、迪尔切等通过近7年的合作研究，发现了该属化石较完整的植株，包括根、茎、叶及其顶生果实等。本次报道的“十字里海果”被称作“第三朵花”，而前两朵“最早的花”分别是“辽宁古果”和“中华古果”。

4  Montsechia：水生起源的颠覆性发现

就在孙革与迪尔切合作研究中国辽西化石的同时，迪尔切还将目光投向了欧洲。

19世纪中叶，在西班牙中部伊比利山脉和比利牛斯山蒙特塞克山脉的石灰岩沉积层中，科学家发现了一种奇特的植物化石Montsechia vidalii。在随后的一个多世纪里，植物学家们先后将它归类为木贼、松柏类、热带常绿树，甚至地钱——始终没人想到它会是一种开花植物。

转机出现在2015年。印第安纳大学的迪尔切领导的研究团队，在对1000多块Montsechia vidalii化石标本进行了数年的细致分析后，得出了一个惊人的结论：这种生活在1.25亿至1.3亿年前的淡水水生植物，实际上是一种被子植物。相关成果于2015年8月17日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。

为什么此前一百多年都没人认出来？迪尔切解释说，因为Montsechia vidalii“没有明显的‘花的构造’，例如花瓣或是制造花蜜的构造来吸引昆虫，且终其一生生长在水下”。它没有鲜艳的花瓣，没有香气，没有蜜腺，与我们今天所理解的花相去甚远。

更令人意外的是Montsechia的生存环境。长期以来，植物学家普遍认为被子植物起源于干旱的陆地。支持这一假说的是1999年发现的互叶梅（Amborella），一种位于被子植物演化树基部的小型陆生灌木。但迪尔切的研究却指向了完全不同的方向：最早的被子植物可能生长在淡水湖泊和池塘中。

迪尔切指出，Montsechia与现生的金鱼藻（Ceratophyllum，俗称狐尾草）是近亲，它们都在水下完成授粉。研究还发现，其他早期水生被子植物，如睡莲，也大约在1.25亿年前出现在葡萄牙。迪尔切由此提出，水生环境可能在被子植物早期演化中发挥了重要作用。

关于“世界第一朵花”的头衔，迪尔切的表述十分审慎。他说：“‘第一朵花’在技术上是一个神话，就像‘第一个人’一样。”但他同时指出，根据新的分析，“Montsechia与中华古果属同一时代，甚至可能更为古老”。

5  挑战与争议：东亚中心说与水生起源说

辽宁古果和中华古果的发现，不仅将被子植物的历史大幅向前推进，更对欧美学者长期流行的“热带起源说”提出了直接挑战。

传统观点认为，被子植物可能起源于热带地区。但辽宁古果等化石在东亚温带地区的发现表明，东亚地区可能是全球最早的被子植物的起源中心或起源中心之一。孙革与迪尔切据此提出了“被子植物起源的东亚中心”假说。早在1996年，孙革和迪尔切就在合作研究中提出，东亚可能存在一个被子植物的起源中心。这一假说引起了国际古植物学界和植物学界的广泛关注和热烈反响。

在有关被子植物起源的祖先类群方面，古植物学界以往多流行“真花说”或“假花说”。而辽宁古果的发现却指向了一个不同的方向，被子植物的祖先类群可能是现已灭绝的种子蕨类植物。Retallack和Dilcher（1981）曾提出被子植物祖先起源于一类裸子植物。

而Montsechia的发现则进一步引发了关于起源地点的激烈争论。迪尔切基于辽宁古果、中华古果和Montsechia等一系列证据，明确提出被子植物可能最早出现在淡水中。他指出：“如果与Montsechia vidalii的紧密联系确实存在，则狐尾草要比之前的预想古老1000万年”。其他古代水生被子植物也像Montsechia vidalii一样独立出现。

美国耶鲁大学进化生物学家Michael Donoghue曾表示：“大家的共识是开花植物起源于陆地，随后向水中迁徙。”而迪尔切的研究对这一共识提出了有力挑战。并未参与该项研究的佛罗里达大学植物生物学家Pamela Soltis评论说，迪尔切的工作“表明水生被子植物在同一时间出现在地球的不同地区，并且在被子植物进化的早期适应了淡水环境”。

6  “讨厌的神秘”的破解

达尔文曾因被子植物在白垩纪的“突然”出现而深感困惑，称之为“讨厌的神秘”。辽宁古果的发现，为破解这一百年谜题提供了最为重要的证据。

辽宁古果将被子植物的可靠化石记录从白垩纪推到了侏罗纪晚期，证明被子植物并非“突然”出现，而是在侏罗纪就已经存在，只是此前的化石记录尚未被发现。这一发现不仅回应了达尔文的困惑，也为理解被子植物的早期演化提供了关键的时间锚点。

然而，迪尔切的研究也表明，被子植物的起源故事远比达尔文时代所能想象的更加复杂。从陆生到水生、从东亚到欧洲、从1.45亿年前的辽宁古果到1.25亿年前的Montsechia，早期被子植物似乎在地质历史上相对短暂的时间窗口内，在全球多个地区以多种形态同时涌现。

7  绵延二十余年的中美合作

迪尔切与中国的学术合作长达二十余年。他不仅为全球被子植物起源研究做出杰出贡献，也为中美科学合作及人才培养做出出色成绩。2009年，迪尔切荣获中国政府颁发的“国家友谊奖” 。

迪尔切曾兼任吉林大学、中国科学院南京地质古生物研究所及沈阳师范大学的名誉教授。2011年，他将个人收藏的6000余册专业图书及3万余册单行本和杂志无偿捐献给沈阳师范大学，使该校古植物学专业图书收藏位居全国高校之首。沈阳师范大学为此在辽宁古生物博物馆建立了“迪尔切图书室”（Dilcher Library），向国内外学者开放。

从美国堪萨斯州白垩纪的Archaeanthus，到中国辽西的辽宁古果和中华古果，再到西班牙的Montsechia，迪尔切的研究足迹遍布全球，贯穿了被子植物化石研究的大半个世纪。

8  尚未终结的故事

从辽宁古果到中华古果，从古果科的建立到李氏果的发现，从“第三朵花”十字里海果到Montsechia的水生起源，孙革与迪尔切及其合作者的一系列成果，构建了一个关于被子植物早期演化的全新框架。

然而，关于被子植物的起源，学界仍有许多未解之谜。“东亚中心说”虽然获得了重要证据的支持，但被子植物是否真的只有一个起源中心？“水生起源说”虽然得到了Montsechia等化石的支持，但被子植物的祖先究竟是在水中还是陆地上完成了关键演化？1.45亿年的辽宁古果是否就是最早的花朵？还是说，更古老的化石还在某处等待着被发现？

迪尔切本人对此有着清醒的认识。他曾说：关于少数早期种子植物物种如何最终演化出如今遍布地球几乎每一个角落的、巨大而美丽的花卉多样性，“仍有太多东西有待发现”。

这些问题的答案，或许就在下一块化石之中。而“第一朵花”的故事，也远未到画上句号的时候。

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