三突起類花粉是一類形態(tài)獨(dú)特、復(fù)雜的被子植物花粉,以具三個(gè)赤道位置的突起為特征。它主要繁盛于晚白堊世,現(xiàn)已完全絕滅。晚白堊世北半球孢粉植物群可分為正型粉區(qū)和以三突起類為代表的鷹粉區(qū)。我國東北地區(qū)便是屬于鷹粉區(qū),產(chǎn)出有大量的三突起類花粉化石。該類花粉形態(tài)特征明顯、分異度高、地質(zhì)延限短、演化迅速,在陸相上白堊統(tǒng)劃分和對比、古生態(tài)、古氣候等方面具有重要的研究和應(yīng)用意義。
【資料圖】
然而,三突起類花粉復(fù)雜的形態(tài)特征使得觀察變?yōu)槔щy,且形態(tài)描述和測量也極易混亂。因此,在系統(tǒng)學(xué)上造成了分類混亂、屬種區(qū)分不清的混亂局面,嚴(yán)重影響了其在地層學(xué)、古生態(tài)學(xué)、古地理學(xué)上的應(yīng)用。
近期,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所博士研究生吳一笑與導(dǎo)師李建國研究員等,以松遼盆地松科1井上白堊統(tǒng)化石花粉材料為基礎(chǔ),對三突起類花粉開展了詳細(xì)的研究,在形態(tài)學(xué)、系統(tǒng)分類、演化和分布等方面取得了一系列新進(jìn)展。相關(guān)成果相繼發(fā)表于國際植物系統(tǒng)分類研究著名期刊Grana和地學(xué)綜合研究期刊《白堊紀(jì)研究》(Cretaceous Research)上。
松遼盆地大陸科學(xué)鉆探松科1井研究程度高,現(xiàn)已經(jīng)建立起了高精度的年代地層框架,從而為研究三突起類花粉分類和演化提供了優(yōu)越條件。研究者采用單顆?;ǚ埏@微成像技術(shù),通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡聯(lián)合觀察、統(tǒng)計(jì)了松科1井共計(jì)101個(gè)樣品的三突起類花粉化石,明確了三突起類的形狀、極性、萌發(fā)器、紋飾、壁層等形態(tài)學(xué)特性。
研究還針對過去三突起類形態(tài)描述混亂、術(shù)語涵義不清、度量方法不明確等問題,提出了一套明晰的形態(tài)學(xué)術(shù)語和測量規(guī)范。并在此基礎(chǔ)上,評估了全球與三突起類相關(guān)的39個(gè)化石孢粉屬,排除了晚出同物異名和不屬于三突起類的屬共31個(gè)。經(jīng)過必要的修訂后,最終保留了8個(gè)屬在三突起類之下,并為這些屬建立了分類鑒別系統(tǒng)。
研究者還詳細(xì)研究了松科1井三突起類屬種組成和各屬種的地史發(fā)育情況,識(shí)別出松遼盆地三突起類發(fā)生、輻射、平穩(wěn)發(fā)展、極度繁榮及逐步滅絕的五個(gè)演化階段。其形態(tài)學(xué)的演化趨勢表現(xiàn)為個(gè)體變大、紋飾變得粗壯和復(fù)雜,以及出現(xiàn)特殊構(gòu)造。
以上這些進(jìn)展均可為進(jìn)一步研究三突起類的種級分類、演化和地層學(xué)奠定良好基礎(chǔ),也將極大地促進(jìn)這一花粉類群在全球陸相白堊系的劃分對比和在古生態(tài)、古地理等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
相關(guān)研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
論文信息:
Wu, Y., Li, J., 2022. Genus classification of Triprojectacites Mtchedlishvili, 1961 emend. Stanley 1970. Grana, 61(3): 161–181. https://doi.org/10.1080/00173134.2022.2050804.
Wu, Y., Li, J., Lin, M., & Koppelhus, E., 2022. Triprojectacites in the Songliao Basin, Northeast China: Systematics, biostratigraphy and evolution. Cretaceous Research, 135: 105193. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2022.105193.
圖1 三突起類代表性紋飾的SEM、TEM照片
圖2 松遼盆地三突起類屬種多樣性
圖3 松遼盆地三突起類屬種演化路徑