植物的活化石(“活了1.6亿年的植物的活化石”)
一亿多年前，它与恐龙共生；一亿多年来，地球经历了巨大的变化，但它仍然存在于我们的世界中，它的形状几乎没有太大的变化...
红豆杉科的池杉就是这样一种神奇的生物。近日，科学院南京地质古生物研究所的董重博士等人与研究人员合作，在内蒙古宁城县道虎沟村侏罗纪化石层中发现了两具距今1.6亿年的穗花杉植物化石。相关研究成果近日发表在《科学评论》上。
科学家如何鉴定1.6亿年前化石的真实身份？作为植物界的“活化石”，穗花杉与祖先相比发生了哪些变化？他们现在的生活条件怎么样？记者拜访了参与研究的科学家。
通过多重验证和比较识别化石身份
研究团队在内蒙古宁城路虎沟村侏罗纪化石层中发现了两种植物化石。这两块化石距今已有约1.6亿年的历史，并保存了枝、叶、芽、种子等重要器官。
为了鉴定化石的真实身份，研究人员充分利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线断层扫描等仪器对化石进行进一步研究。
通过对化石的枝、叶、芽、种子等重要结构的仔细观察，运用比较形态学和系统发育分析方法，确定了化石的分类位置。他们发现化石的最后小枝几乎对生，几乎分布在同一平面上，叶片呈线状披针形，彼此相对，叶片正面有突出的中脉，背面有突出的中脉，两个气孔带和两个叶缘带。种子的结构是单生在小枝的上部叶腋，由一个末端直立的种子和一个短的裸露的茎组成。种子基部约有5对对生苞片。
化石的这些形态特征与现代的杉科动物非常相似。本研究进一步利用13组形态特征分析了杉科、化石种和三尖杉属等10个类群的系统发育，分别采用了基于形态数据的传统方法和以分子系统发育树为骨架的分子骨架方法。分析结果证实，在道虎沟村发现的这具侏罗纪植物化石属于现代穗花杉。
与现代水杉植物相比，化石的形态特征与现在的水杉非常相似。除了茎比现在的水杉种子短，其他形态特征，包括枝、叶、种子等。，均与现代水杉属植物完全相同，说明这种植物的形态在过去1.6亿年间几乎没有变化，表现出明显的形态演化滞后。这意味着，与银杏类似，穗花杉是另一种至少延续了1.6亿年的古老植物，是名副其实的植物“活化石”，可以追溯到侏罗纪。
董重博士认为，这一成果对进化生物学中物种进化迟缓的研究具有重要的科学价值。同时可以为研究1.6亿年前的古气候和古生态提供重要的生物因子信息。
什么是水杉？
水杉是针叶树类的红豆杉科植物，主要分布在我国长江以南和越南北部的一些省份。水杉植物需要一个雨量充足的气候环境，多生长在阴湿的地方、溪流或山林的山谷中。
为什么潮湿的植物会在内蒙古高原找到化石？面对记者的提问，董重博士介绍，1.6亿年前的土地环境和今天不一样。如今，看似干旱缺水的内蒙古高原，在1.6亿年前却不是这样。当时内蒙古的环境应该更适合穗花杉的生长，所以在内蒙古侏罗纪地层中发现穗花杉植物化石也就不足为奇了。
然而，在这1.6亿年间，地球经历了多次地球温室环境和冰期，尤其是第四纪冰川灾变侵入地球后，使地球气候、环境和生态发生颠覆性变化，导致许多陆生植物消失，第三纪曾分布在欧洲、北美、东亚等高纬度地区的穗花杉也相继消失。
灾难发生后，落羽杉的分布面积不断缩小，其生存和繁殖面临更大的挑战。因为是雌雄异株，必须以风为媒介授粉，但果实大，容易被动物吃掉。此外，由于生长缓慢，繁殖率低，“男女比例”长期失衡，男性多，女性少。此外，由于对生活环境的严格要求，其种子发芽率和幼苗成活率极低。
董重博士说，落羽杉既有观赏价值，又有经济价值和药用价值。水杉的叶子一年四季常绿。挂果时，红果如珍珠，极其美丽，观赏价值很高。其优良的木质材料可用于雕刻、器皿、农具和精细木材加工，具有很高的经济价值。此外，落羽杉的根和皮也可以入药。水杉价值高导致其过度采伐，自身植株数量少，生长缓慢，因此在野外的数量越来越少。目前，水杉已被列为一级保护植物，被世界自然保护联盟列为严重濒危珍稀物种。
董重博士说:“穗花杉目前是濒危物种。通过我们的研究，希望唤起公众对穗花杉重要价值的认识，希望更多的人能够参与到穗花杉的保护中来。”