木化石是地质历史时期裸子植物和被子植物茎干残体的统称。中国中生代地层,特别是侏罗纪和白垩纪地层,产出大量裸子植物木化石标本。前人对中国中生代木化石的研究主要涉及松柏类、银杏类等木材的比较解剖学方面,然而关于木化石所保存的古气候、古环境、植物生态生理响应等方面的研究较少。
最近,365体育官方唯一入口植物古生态团队报道了新疆三塘湖盆地中侏罗统西山窑组新发现的木化石群。初步研究表明,该木化石群不仅多样性极高,而且标本内部解剖结构保存精美。对其中一种松柏类植物茎干的深入研究显示:该植物髓异质,由薄壁细胞和分泌细胞组成,分泌细胞呈簇状、规则排列在髓边缘。初生木质部为内始式和中始式;初生木质部管胞从原生木质部到后生木质部具环纹、螺纹与梯纹加厚。次生木质部密木型,由管胞和射线细胞组成;次生木质部管胞径向壁具南洋杉式纹孔,射线单列,1—10个细胞高度,交叉场纹孔柏木型,每个交叉场具有5—9个具缘纹孔。与全球松柏类植物茎干解剖学的对比研究,确定当前植物为一新型松柏类植物:Ductoagathoxylon wangii Gou et Feng。
对该植物次生木质部的系统解剖学研究,作者发了一处明显的伤愈结构。通过对比不同成因(如:火灾、落石、动物取食、真菌感染等)形成的植物茎干伤愈结构的解剖学特征,证实当前植物的伤愈结构由机械损伤所引起。根据伤愈结构在茎干中出现的位置,作者提出,当前植物茎干的形成层在幼年时曾受到了局部物理损伤,但在后来的生长过程中,损伤部分被逐步修复,并留下了伤愈结构。当前研究不仅为深入认为侏罗纪植物多样性提供了信息,同时为认识地质历史时期植物的愈伤能力提供了直接证据。
该成果于近期发表在国际古植物学权威期刊《古植物与古孢粉学论评》(Review of Palaeobotany and Palynology),365体育官方唯一入口博士研究生缑旭东为该论文的第一作者,冯卓研究员为该论文通讯作者。
本研究得到国家自然科学基金、中国科学院战略先导B类项目、云南省科学与技术厅、中国地质调查局、365体育官方唯一入口第十一届研究生科研创新项目的共同资助。
论文信息:
Gou, X.D., Wan, S., Zhao, F.G., Cheng, X.S., Wei, H.B., Guo, Y., Yang, S.L., Feng, Z., 2021. A new conifer stem, Ductoagathoxylon wangii from the Middle Jurassic of the Santanghu Basin, Xingjiang, China. Review of Palaeobotany and Palynology, 285: 104357.