银杏植物是中生代全球陆地植物群的重要成员,曾在世界范围内广泛分布,自三叠纪以来展现出独特的演化迟滞与环境适应性,其宏观形态与微观结构保持相对稳定。因此,开展银杏植物化石系统学与多样性变化研究,对揭示古气候与古大气CO₂浓度变化等古环境特征具有重要意义。
近期,中国科学院南京地质古生物研究所研究员王永栋带领的研究团队,联合德国、法国和爱尔兰等国际研究学者,在中生代银杏类植物系统学和多样性演化方面取得新进展。团队对中国西北地区柴达木盆地侏罗纪地层发现的银杏植物化石开展了系统学分析研究,揭示其多样性特征及其对古环境变化的响应,为探讨青藏高原侏罗纪植被演化历史与气候变化提供了重要的类比档案。研究成果发表在国际古生物学期刊《古生物学论文》(Papers in Palaeontology)。
该研究聚焦青海柴达木盆地早—中侏罗世银杏目植物这一重要古植物类群,系统采集并分析了8个连续含化石层位的128件标本,同时结合叶形、脉序等宏观形态特征与气孔分布、副卫细胞结构等微观角质层特征开展综合研究。通过严谨的分类鉴定,识别出似银杏属(Ginkgoites)、拜拉属(Baiera)、楔拜拉属(Sphenobaiera)共3属10个物种,其中似银杏属(Ginkgoites)为优势属,含6个物种。这些化石反映了该时期银杏目植物的丰富多样性。对柴达木似银杏(G. qaidamensis)、银杏状楔拜拉(S. ginkgooides)2个物种的鉴别特征进行了修订,补充了微观角质层特征,使其分类界定更精准。此外,还在柴达木盆地发现了归属于拜拉属与楔拜拉属的2个种的新记录,丰富了研究区银杏目植物区系组成,为跨区域植物区系对比提供了新材料。
研究团队创新性采用混合数据因子分析(FAMD)方法,有效整合宏观与微观形态数据,充分证实了宏、微观特征在银杏目化石分类中的互补价值与协同作用。此外,发现柴达木似银杏(G. qaidamensis)、长叶似银杏(G. longifolius)等部分物种跨越早—中侏罗世地层仍保持稳定的形态特征,这一发现为深入理解银杏目植物的演化韧性、在中生代环境波动下的适应性策略,以及精准重建柴达木盆地乃至青藏高原东北部早—中侏罗世古气候、古生态格局提供了重要的化石证据与理论支撑。
研究显示,尽管在早–中侏罗世约2000 万年时间跨度内,柴达木盆地经历了显著的气候变化,其中代表性银杏植物仍表现出叶形态和叶解剖结构的相对稳定性,表明银杏类植物在长期演化过程中兼具形态变异性与生态适应性的特征。这些发现深化了银杏目植物演化历程和适应能力的认知,为理解该时期植物对环境的适应性提供了新视角。
这项研究得到了国家自然科学基金委,江苏省基础研究计划,中国博士后科学基金,国家留学基金委等项目的资助。
论文相关信息:ZHANG Li, WANG Yongdong*, CHEN Hongyu, ZHU Yanbin, XIE Aowei, AN Pengcheng, GUIGNARD Gaëtan, RUHL Micha, 2025. Early to Middle Jurassic Ginkgoales from the Qaidam Basin, northwest China. Papers in Palaeontology, 11: e70054. https://doi.org/10.1002/spp2.70054.

图1. 柴达木似银杏(Ginkgoites qaidamensis)代表性叶片标本及角质层结构

图2. 长叶似银杏(Ginkgoites longifolius)代表性叶片标本及具角质层结构

图3. 优雅拜拉(Baiera concinna)代表性叶片标本及角质层结构、分散花粉

图4. 柴达木盆地早–中侏罗世银杏类植物叶片化石标本混合数据因子分析(FAMD)

图5. 柴达木盆地早–中侏罗世时期银杏类植物叶片宏观变化特征
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