새롭고 주목할만한 백악기 초기의 Nelumbonaceous 화석은 초본 수생 생물과 목본 프로테아류 사이의 격차를 해소합니다

Aug 01, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8978(2023) 이 기사 인용

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백악기 초기로 거슬러 올라가는 상징적인 연꽃(Nelumbonaceae)의 거대화석 기록은 가장 오래된 현화 식물 중 하나이며, 큰 씨가 있는 수용성 과일에 박혀 있는 틀림없는 잎과 견과류가 이후 1억년 동안 상대적으로 거의 진화하지 않았음을 암시합니다. 그들의 첫 번째 알려진 모습. 여기서 우리는 영양 및 생식 구조를 모두 갖춘 후기 Barremian/Aptian Crato Formation 식물군(NE 브라질)의 새로운 화석인 Notocyamus Hydrophobus gen을 설명합니다. 11월 et sp. nov.는 현재 Nelumbonaceae의 가장 오래되고 가장 완전한 화석 기록입니다. 게다가, 이 과에서는 이전에 문서화된 적이 없는 조상 및 파생 거시적, 미시적 형태학적 특성의 독특한 모자이크를 보여줍니다. 이 새로운 브라질 화석 종은 또한 Nelumbonaceae가 장기간의 상대적 정체 이전에 겪은 잠재적인 형태학적 및 해부학적 전환에 대한 보기 드문 예를 제공합니다. 프로테아세아과(Proteaceae) 및 플라타나세아과(Platanaceae)와 공유되는 잠재적인 다형성 및 무형성 특징은 프로테아레스 내의 주요 형태학적 격차를 메울 뿐만 아니라 분자 계통발생에 의해 처음 제안된 예상치 못한 관계에 대한 새로운 지원을 제공합니다.

현화식물의 기원과 초기 방사능은 여전히 ​​불분명하며, 전체적으로 관다발 식물의 진화 역사에 관한 가장 수수께끼 같은 주제 중 하나로 남아 있습니다1. 화석 기록이 살아있는 분류군 사이의 형태학적 격차를 줄이는 데 도움이 될 수 있지만, 본질적으로 불완전하므로 중요한 진화적 전환을 놓칠 수 있습니다. 식물 진화를 문서화하기 위한 증거의 이러한 격차는 짧은 기간에 걸쳐 더 높은 진화 속도를 보인 기간의 결과로 해석될 수 있거나, 긴 기간에 걸쳐 더 낮은 진화 속도와 상대적 정지 상태로 해석될 수 있습니다2. 그러나 화석 기록에서 가장 초기 및 후속 형태의 희소성은 보존 편향, 과소 샘플링 및 낮은 조사 강도로 인해 발생할 수도 있습니다. 중기 고지대 식물상에 대한 수많은 연구는 백악기 전기 속씨식물에 대한 지식 격차를 크게 줄인 반면, 꽃 피는 식물이 다양화하기 시작한 고열대 지역의 연구는 여전히 더 많은 조사가 필요하며, 특히 가장 다양한 속씨식물 계통인 진핵식물의 거대화석에 관해서는 더욱 그렇습니다. ,4. 백악기 초기 열대 지방의 거대화석에 대한 지식 격차는 실질적이고 비교적 잘 연구된 미세화석 기록과 대조됩니다5,6.

진정쌍떡잎 식물에 대한 최초의 보고는 백악기 중기 백악기 초기 지역, 즉 북부 곤드와나와 남부 로라시아 지역에서 시작되었으며, 이들의 기원과 다양화의 중심이 북부 곤드와나에 있었음을 시사합니다5,7. 이 보고서는 주로 독특한 삼겹화석 꽃가루를 기반으로 하지만, 기초 계통과 관련이 있는 것으로 생각되는 거대화석과 중화석도 기반으로 합니다8,9. 증거 중 일부 기록은 분자 분석에 따르면 진핵식물의 가장 초기 분기 계통인 Ranunculales 및 Proteales8,9와 관련이 있습니다. 그러나 현존하는 Ranunculales과와는 대조적으로 Proteales의 Sabiaceae, Nelumbonaceae, Platanaceae 및 Proteaceae9 사이에는 전체적인 형태에 큰 차이와 현저한 차이가 있습니다. 따라서 이들의 긴밀한 계통발생 관계는 분자 계통발생학9,10,11이 발전하기 전에는 의심되지 않았으며, 공유된 공통 조상을 뒷받침하는 잠재적인 형태학적 동형형성은 그 이후에 확인되기 시작했습니다12,13. 또한, 이 모든 과들은 백악기 식물상에서 발생하며 Nelumbonaceae, Platanaceae 및 Proteaceae는 특히 화석 기록에서 상대적인 풍부함과 풍부함으로 인해 두드러집니다9. 불행하게도 이들 과의 형태를 연결하는 중간 형태는 거의 발견되지 않았으며 Nelumbonaceae와 Platanaceae가 오랜 기간 동안 상대적인 형태학적 정체를 겪었기 때문에 발견될 가능성은 거의 없어 보였습니다.