该新种为无患子科(无患子科)热带藤本植物Paullinieae的一个分支,称为Ampelorhiza heteroxylon。今天,超过475种Paullinieae植物生活在热带地区。
研究人员从树根化石中鉴定出了这些物种,这些化石揭示了现代攀缘藤蔓木材所特有的特征,即允许它们扭曲、生长和攀缘的适应性。
这项研究中,“中新世以来的攀爬:无患苣苔科的化石记录,发表在4月7日的《公共科学图书馆·综合》杂志上。
“这是藤本植物创造不寻常的木材的证据,甚至在他们的根,早在1800万年前,”木材解剖学家说乔伊斯奇瑞2013年,农业与生命科学学院植物生物学组整合植物科学学院助理研究教授,论文通讯作者。
“在这一发现之前,我们几乎不知道这些藤本植物是何时何地进化的,以及它们多样化的速度有多快,”第一作者内森·贾德(Nathan judd)说,他是威廉·朱厄尔学院(William Jewell College)植物生物学助理教授,前康奈尔大学博士后研究员。
巴拿马在1850万到1900万年前是一个半岛,是北美覆盖着热带森林的火山地貌,被一条中美洲海道与南美洲隔开。judd说,虽然这些森林里有北美的动物,但这些植物大多是由南美洲的热带植物进化而来,这些热带植物跨越了海洋。
“我们描述的化石是这些藤蔓最古老的大化石,”他说,“它们是在大约300万年前大型动物在各大洲之间迁移的大美洲生物交换之前很久传到北美的植物之一。”
在这项研究中,研究人员制作了化石的薄片,在显微镜下检查了组织和导水容器的排列和尺寸,并创建了所有特征的数据库。然后,他们研究了文献,看看这些特征是如何与植物的活的和化石记录相匹配的。
奇瑞说:“我们可以说,它确实看起来像Paullinieae群体的化石,因为它的解剖特征与现在生活的物种相似。”
在他们的分析中,研究人员确定了藤本植物的特征。大多数树木和灌木都有导水组织(将水和矿物质从根输送到叶),从横截面来看,这些组织的大小大致相同;在藤蔓中,这些导管有大的和小的两种大小,这正是研究人员在化石中发现的。
奇瑞表示:“这是一种非常特殊的特性,适用于所有种类的葡萄树。”
这两种尺寸的容器为扭曲和弯曲的工厂提供了保障,因为大型容器提供充足的水流,但也容易坍塌和产生破坏水流的空腔。奇瑞表示,这一系列较小的船舶提供了一个不那么脆弱的备用水运系统。
此外,树木和灌木的木材横截面是圆形的,但在化石和许多活的藤蔓中,这种横截面是不规则的和浅叶的。
第三,在这些血管的内壁上,他们发现了长长的水平穿孔,允许水向侧面流动。奇瑞说,这是无皂莓科藤本植物的一个显著特征。
在未来的工作中,现在他们可以把无患子科藤本植物放在1850万年前,研究人员打算继续研究这个科的进化历史和多样性。奇瑞还计划研究这类藤本植物的木材是如何进化的,包括识别导致枝干呈叶状的基因。
这项研究部分由美国国家科学基金会资助。
标题图像:波林尼亚的横截面。提供照片。