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Archaefructaceae , a New Basal Angiosperm Family 新發現的原始被子植物──古果科

Archaefructaceae , a New Basal Angiosperm Family 新發現的原始被子植物──古果科. 古果化石的發掘地點. 中國遼寧省義縣組地層 熱河生物群 中國東北部地層學單位 位於遼寧，河北和內蒙古省內地區 由較古老的 義縣組 和較新的 九佛堂組 組成 年代約為侏儸紀晚期到白堊紀時期. Archaefructaceae 古果科. Archaea fruct aceae → 古 ( 生 ) ( 水 ) 果 科. A. l iaoningensis 遼寧古果 A. s inensis 中華 古果. 遼寧古果.

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Archaefructaceae , a New Basal Angiosperm Family 新發現的原始被子植物──古果科

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Presentation Transcript

  1. Archaefructaceae, a New Basal Angiosperm Family新發現的原始被子植物──古果科

  2. 古果化石的發掘地點 • 中國遼寧省義縣組地層 • 熱河生物群 • 中國東北部地層學單位 • 位於遼寧，河北和內蒙古省內地區 • 由較古老的義縣組和較新的九佛堂組組成 • 年代約為侏儸紀晚期到白堊紀時期

  3. Archaefructaceae古果科 Archaeafructaceae→ 古(生)(水)果科 A.liaoningensis遼寧古果 A.sinensis中華古果

  4. 遼寧古果 學名：Archaefructusliaoningensis 年代：侏羅紀晚期和白堊紀早期（約1.45億年前） 簡介：古草植物，以原始被子植物的果枝化石出土為主，為一種喜濕草本植物，雌性生殖器官（心皮）內有種子，但沒有發現確切的花萼、花瓣和雄蕊，判斷是單性不完全花，折合心皮以螺旋狀排列在花托軸上 1998年11月科學雜誌

  5. 遼寧古果

  6. 中華古果 學名：Archaeofructussinensis 年代：白堊紀早期（約1.25億年前） 簡介：全高約20公分的水生古草植物，葉子細小深裂，葉柄基部膨大，似乎具浮水特性。花軸上折合心皮呈螺旋狀著生，雄蕊成對排列，具原始花粉粒結構，但仍然沒有發現花萼和花瓣，是兩性不完全花，根系並沒有特別發達 2002年5月科學雜誌

  7. 中華古果

  8. 中華古果復原圖 雌蕊 雄蕊 葉 葉柄基部膨大 根

  9. 形態分析 • 生殖構造 • 雄蕊 • 雌蕊 • 花粉粒 • 葉子

  10. 生殖構造 • 雄蕊先成熟，雌蕊後成熟（雌雄異熟） • 雖然雄蕊成熟時，雌蕊還未成熟，但是這並不能知道古果是否為雄性先熟（protandrous），功能上的特性無法用化石做為判斷，但是理論上這種解釋是可以被接受的！ • 當古果的雄蕊成熟，花粉散布出去、花藥消失後，雌蕊才成熟，此種雌雄異熟的現象可以避免自花受粉，確保基因的多樣性 • 雄蕊 • 由花藥和花絲組成 • 成對生長（二叉），位於雌蕊下 • 每個雄蕊都具有一個花絲與一個花藥 • 以花藥為基部，並連接兩個明顯的平行囊狀構造，每個平行囊中可能藏有兩個縱向的花粉囊 • 縱向開裂，縱向夾縫打開，就不會再關上

  11. 生殖構造 • 雌蕊 • 由特化的繁殖葉折合而成的心皮構造，每個心皮中有8~12個胚珠（種子） • 位於植物體末端，以蒂（pedicle）與植物體接合 • 成熟的雌蕊會向外彎曲，使授粉成功率提高 • 在沒有經過授粉並受精的情況下，雌蕊與胚珠會呈現較小尺寸的現象，不會浪費不必要的能量發育沒受精的果實或種子 • 成熟的果實為蒴果

  12. 花粉粒 • 為原位花粉 • 化石中所發現的花粉位在花粉囊中，因此可以確定具有親緣關係的花粉 • 花粉為單列，大小約 17 – 36μm，呈蠕蟲狀或小溝狀 • 1μm = 0.001mm • 用掃描式電子顯微鏡下可觀察到花粉表面顆粒狀條紋 10 μm 10 μm

  13. 葉子 • 中華古果化石保留較完好的葉子 • 葉柄基部有膨大腫塊 • 類似氣囊的功能 • 越接近基部，葉子開裂數越多 • 分離的 3 – 4回羽狀複葉在同一層 地層被發現，且與遼寧古果有關

  14. 水生植物的證據 • 細長的草本莖無法在陸地上生長 • 所有葉子都有腫脹的葉柄基部 • 離基部越近膨大程度越大 • 生殖器官與離水面較近的部位則相反 • 基部的葉子 • 具有較長的柄 • 面積較末端的葉子大 • 開裂較末端的葉子多 • 葉子特別的構造使得古果能夠適應水生環境 • 其他：狼鰭魚化石混雜其中

  15. 花或花序？ • 利用螢光顯微鏡詳細的檢查古果的生殖莖 • 表皮細胞無中斷或破損的情況 • 沒有器官遺留的痕跡 • 古果每個完整的枝條代表一朵花，而不是 一個花序 • 利用葉子定義「花」 • 從葉軸的交會點為起點延伸到生殖器官的 頂端 • 古果的花為一個側枝的末端

  16. 被子植物的起源 • 真花說 • 真花說認為被子植物的花是源自大而複合的兩性孢子穗。胚珠和花粉產生的器官已分化，並且花被的器官是顯著的，並且與吸引昆蟲前來授粉有關 • 假花說 • 認為被子植物的花源自小而簡單的單性大孢子穗和小孢子穗，還有認為可能來自種子蕨，一種葉像蕨卻具有種子的植物

  17. 結論 • 古果的花只是代表被子植物演化的一個階段 • 為被子植物的姊妹群 • 古果顯然支持「假花說」（pseudanthium）的理論 • 花瓣和花萼還沒從相關的苞葉演化出來，枝條上成對的雄蕊也許是早期分支系統遺留的特徵 • 古果提供我們如何思考開花植物祖先特徵的資訊 • 古果上，每個雄蕊的單位被認為是為了減少複雜的雄性生殖所演化出來的構造 • 古果的花應該是從具有複雜枝條祖先的花序演變而來

  18. 參考文獻與資料來源 • 文章出處 –Sun, G. et al. (2002) Archaefructaceae, a New Basal Angiosperm Family. Science. 296, 899-232 • 大陸遼寧地圖 – http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%BE%BD%E5%AE%81%E7%9C%81 • 花的起源 -- http://web2.nmns.edu.tw/flower/b/b01_01.php • 國立自然科學博物館 -- http://web2.nmns.edu.tw/flower/b/b01_01.php • 熱河生物群 – http://159.226.2.2:82/gate/big5/mtw.kepu.net.cn/gb/lives/dinosaur/evolution/evl301.html

  19. The End

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