化石及現生真蕨類植物的根系:形態演化及古環境意義

作者：劉璐,劉樂,王德明,薛進莊

摘要：根是植物的重要營養器官,對維持植物生理活動及生態系統物質循環和能量流動極為重要。真蕨類植物的根系以可預測的方式起源于枝,被稱為枝生根,通常也被稱為不定根。相比于對種子植物根系的廣泛研究,對真蕨類植物根系的認識較為薄弱。通過廣泛收集各類文獻中有關真蕨類根系的信息,以及觀察大量化石、現生植物標本,對若干化石及現生真蕨類植物根系的形態學特征進行了綜述。在繁盛于中、晚泥盆世的早期真蕨類植物中,密集的枝生根著生于莖軸、或推測的根狀莖、或主干膨大的基部上;根系的分枝罕見,若存在,則僅表現為等二歧式分枝;而在真蕨綱冠群植物中,枝生根密集或稀疏,根系呈單軸式分枝,側根發育,可達2級甚至更多。真蕨類根系統的形態演化可采用"頂枝學說"進行解釋:真蕨類植物的根系具有一定的演化保守性,均為枝生根;早期真蕨類的原始根系可視為不分枝的或偶見二歧式分枝的頂枝束;經歷頂枝束的越頂生長,側根系統在真蕨綱冠群中演化出現。真蕨類根系的構型、形態、解剖結構、生物量分配等信息可在化石記錄中得以揭示,這些信息可為探討植物根系的演化及研究地史時期的植物-土壤系統提供重要依據。最后,簡述了這方面研究的1個案例,即北京西山侏羅紀地層中的真蕨類根系化石及根系-土壤系統。

發文機構：北京大學地球與空間科學學院 中國礦業大學（北京）地球科學與測繪工程學院

關鍵詞：真蕨類枝生根不定根頂枝學說泥盆紀侏羅紀fernshoot-borne rootadventitious roottelome theoryDevonianJurassic

分類號： Q914.7[天文地球—古生物學與地層學]