iScience| 亚洲首个可靠的樟科厚壳桂属化石
厚壳桂属Cryptocarya R. Br. 是樟科最大的属之一,具有重要的经济和药用价值,全球约有200–250个种,广泛分布于各大陆热带–亚热带地区(中非除外),东南亚为该属的现代分布中心。其中,中国有21个种,分布于东南部、南部及西南部地区(图1)。尽管现在普遍认为厚壳桂属为冈瓦纳起源,但由于全球尤其是亚洲地区该属可靠的化石发现十分稀少,目前对这一属的植物地理史还缺少全面认识。
图1厚壳桂属植物现代分布和化石记录
中山大学生命科学学院金建华教授牵头,与中科院西双版纳热带植物园、南非约翰内斯堡大学等合作,近期在广东茂名盆地晚更新世(29–27 ka BP, 33–30 ka cal. BP)地层中发现了厚壳桂属木化石,并通过进一步检查和对比该属现生木材的三维解剖结构,确认了当前木化石为厚壳桂C. chinensis (Hance) Hemsl.。这是迄今报道的亚洲首个可靠的厚壳桂属化石,表明该属在晚更新世就已迁移至华南低纬度地区。
该研究还运用基于Biomod2的物种分布模型(species distribution model, SDM),开展了晚更新世末次冰期气候变化对厚壳桂植物地理分布影响的研究(图2)。研究表明,厚壳桂自晚更新世末次冰期以来一直生长于广东茂名地区,但在末次冰期其分布区明显比现今小得多,而且在末次冰期时曾发生了收缩,末次冰期大陆性干旱增加和温度季节性增强可能是这一现象产生的主要原因。
另外,研究者在厚壳桂木化石中还发现了很多弦向排列的髓斑,这是由一种潜蝇科菲潜蝇属(Phytobia Lioy, Agromyzidae)幼虫取食产生的特殊结构,这一发现表明厚壳桂植物与菲潜蝇属昆虫之间的相互作用关系早在晚更新世就已出现。
图2 广东茂名晚更新世厚壳桂木化石及厚壳桂末次冰期以来潜在分布模拟。A-I, 广东茂名晚更新世厚壳桂木化石的三维解剖结构;J, 3万年前(30 ka)厚壳桂的潜在分布区;K, 2万年前(20 ka)厚壳桂的潜在分布区;L, 厚壳桂现代分布区。比例尺:A, B, F, G 200 µm; C 100 µm; D, E, H, I 20 µm。
上述研究不仅报道了亚洲首个可靠的厚壳桂属化石,而且首次发现了晚更新世厚壳桂植物与菲潜蝇属昆虫之间的相互作用关系,研究成果对深入理解亚洲地区厚壳桂属植物的历史由来以及本区晚更新世的古植被和古生态等都具有重要的意义。研究成果近期发表在Cell Press旗下的综合性期刊iScience上。论文第一作者和通讯作者为生态学院特聘副研究员黄路亮博士,生命科学学院金建华教授为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目(42102004, 42072020)资助。