解開花朵演化之謎

復原的丁氏花的斜側觀、頂面觀、縱剖面、底面觀（王鑫供圖）

花朵的起源長期以來是植物學界的難解之謎。

近日，《古昆蟲學》刊發的一個來自中國、西班牙古生物學者的成果文章引發學界關注。研究者在2000萬-1500萬年前的琥珀化石中發現一種奇特的花。

“長久以來，人們一直想搞清楚花是怎麼來的。不久的將來，我們也許能徹底解開花的演化之謎。丁氏花的發現給我們提供了一條非常重要的線索，它的形態說明，花很可能就是縱向壓縮的枝。” 中國科學院南京地質古生物研究所研究員王鑫告訴《中國科學報》。

此次研究涉及的琥珀化石產自中美洲多米尼加。“之所以叫它丁氏花，是我向就讀北京大學時任老校長丁石孫致敬。” 王鑫表示。

弄清花的演化，須跨越形態學鴻溝

1.74億年前，地球就有了美麗的南京花。

1.25億年前，朝陽序、古果、中華果、麗花、遼寧果、白氏果等眾多的被子植物也湧現在我國遼西地區。

但是其中很多（例如朝陽序、古果、中華果）不似現代意義上的花：要麼只有雌性結構，要麼雌雄兩性器官相距甚遠、那些最受人喜愛的靚麗的花瓣也無影無蹤。

與一般花朵的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊幾乎從同一點上生長出來不同，丁氏花似乎經過 “縱向拉伸”，花朵中的各個器官，上下依次生長在一個花枝上。

“客觀地講，這些化石為人們了解被子植物的演化歷史提供了重要證據，但是它們距離人們想象中的花朵相去甚遠，二者之間還有很大的形態學鴻溝要填補。填補這個鴻溝一段時間以來成了植物學家的重要任務之一，因為這將使植物學更加合理、可信。”王鑫表示。

其實關於如何跨越這個形態學鴻溝，植物學家幾百年前就有猜想。

早在林奈時代，人們就猜想到：花朵就是一個縱向壓縮的枝。用通俗一點的話說，通過花軸的縮短，花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊這些常見的花器官被“濃縮”、聚集到有限的空間里，才會有我們日常生活中看到的花朵。

丁氏花化石很小，只有3-4毫米大小，立體保存於多美尼加中新世地層中出產的琥珀中。保存狀態的良好和現代先進微CT技術的應用使得研究者可以清晰地觀察到花朵的主要特徵：連接到花軸上的苞片、花被、雄蕊和雌蕊四輪器官。

丁氏花具有五枚邊緣相扣的花被片，十枚向內彎曲的雄蕊，中央是帶有彎曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一個很長的花絲，其頂上有一個包含四個葯室的花藥。這種花屬於人們比較常見的真雙子葉植物。

“丁氏花的發現對於人們認清花的本質及其演化歷程，重新理解早先發現的早期被子植物生殖器官，指明未來研究努力的方向都具有重要意義和科學價值。”王鑫說。

丁氏花的標本永久保存於撫順琥珀研究所。

論文刊發過程頗為“波折”

“研究一枚化石，並得出最終結論，一般需要有三四年的時間。”

但是現在離丁氏花的發現，已經過去了7年。

這7年的合作研究、實驗，直至學術成果刊發，經歷了很多“波折”。

7年中，王鑫他們嘗試過多個國內外不同的學術雜誌，但是都功敗垂成。這種艱難的背後固然有學術的原因，但是學術以外的原因既難於確定又不可避免、甚至作用更大。

“現代的植物學是從西方傳過來的，中國人是跟著跑的。在植物學界，長期科研的落後使得中國植物學家在國外權威，甚至同行面前表現得出乎預料的謙卑。”

“一方面，一旦與外國人有不同意見，首先就四省吾身，生怕和國外同行不能保持一致。另一方面，一旦發現國內同行有擅越雷池者，往往不問青紅皂白，群起而攻之。”王鑫笑稱。

在花的起源研究更是如此：明明國際權威已經張口結舌、不知所措，而國內很多同行在根本不明就裡的情況下，堅決而盲目地跟風，挾洋自重，喪失了科學家應有的明辨是非的本能。

實際上，丁氏花比起之前研究過的早期被子植物化石，是個頗為年輕的化石。

丁氏花的獨特形態在早期被子植物化石和現代意義上的花之間首次用化石架起了一座橋樑，使前者更加和諧地融入到了被子植物大家庭，也為闡明後者的來源做出了貢獻。

丁氏花的發現，有個傳奇故事

關於丁氏花的發現，撫順琥珀研究所所長范勇給《中國科學報》講述了一個頗為傳奇的故事。

2011年春天，深圳的鄭小姐帶著一個多米尼加的琥珀經銷商來到撫順琥珀研究所，計劃銷售一批多米尼加琥珀標本給撫順琥珀研究所做科學研究用。

生意談完，經銷商向范勇展示了大約十多公斤多米尼加琥珀標本，並聲明這些琥珀標本是深圳的客商定好的貨，只可以欣賞，不能銷售。

由於標本數量很多，需要很久才能看完，范勇熬夜查看。

這一看不要緊，范勇從中發現有蠍子、螳螂、獵蝽等許多珍貴標本，更令人驚奇的，范勇從中還發現了更加稀少的花朵標本。

范勇反覆向客商要求，想購買這些珍貴標本。

但客商非常講信譽，堅持已談好標本不能出售。帶著遺憾，范勇親自駕車將客商送到了瀋陽桃仙機場，客商要飛往深圳去向客戶交貨。

在返回途中，范勇想，這些珍貴標本是琥珀科研難得的寶貴證據，他調轉車頭，返回機場。客商乘坐的班機已經飛走了，范勇急匆匆買了下一航班的機票，追趕到深圳。

深圳的客戶到機場接多米尼加客商，范勇趕到時，雙方在機場已經交了貨。

范勇的趕來，使多米尼加客商深受感動，講情動員客戶能將范勇選中的幾件琥珀標本賣給范勇。

雖然這些琥珀價格不菲，但范勇最後終究如願以償，成功擁有了這些標本。

2013年，王鑫來到撫順琥珀研究所，在眾多的琥珀標本中發現了這件標本並帶回所里研究，才有了丁氏花的故事。

王鑫在自己的研究領域裡，有幾個讓自己頗為自豪的“首次”發現。

王鑫首次觀察到了化石植物生理活動的化石記錄。

化石植物的生理活動在過去對古植物學家來說簡直是天方夜譚。

但是隨著植物細胞質化石研究的不斷深入，這已經成為了古植物學家的現實的研究目標。王鑫通過實踐不僅觀察到了細胞膜、葉綠體等亞細胞結構，而且首次成功地觀察到了植物細胞中穿過細胞膜的物質運輸現象。

相關論文信息：https://doi.org/10.11646/palaeoentomology.3.4.15