[正版]科学社直供被子植物的曙光

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被子植物的曙光
	曾用价	198.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2018年11月
	开本	16
	作者	王鑫
	装帧	锁线胶订
	页数	349
	字数	463000
	ISBN编码	9787030593474

本书记述了包括侏罗纪被子植物在内的早期被子植物化石，提出了一个可以在古植物学中应用的被子植物的定义，在种子植物的大背景下讨论被子植物的演化并对植物的演化规律进行了总结和讨论。第1章对被子植物进行了简要的介绍。第2章介绍了曾经被当成被子植物祖先类型的化石植物。第3章讨论了用来定义被子植物的特征，并建议选择一种作为判断化石被子植物的指标。第4章介绍了本书中所记述的植物化石的地质和时代背景。第5章到第7章介绍了我国东北和德国南方出产的被子植物化石或者和被子植物可能有关的植物化石。第8章在现有知识的基础上，提出了新的成花理论，并讨论了被子植物起源和演化及其与陆地植物的演化关系。第9章对整本书的内容进行了总结，并为相关学科的研究提供了建议。

目录
序
前言
机构名称及缩写
第1章 绪言 1
参考文献 4
第2章 被子植物祖先类型的备选类群 8
2.1 尼藤类 9
2.2 大羽羊齿类 10
2.3 舌羊齿类 11
2.4 Sanmiguelia 12
2.5 薄果穗 12
2.6 开通 13
2.7 本内苏铁类 15
2.8 Umkomasia 16
2.9 Problematospermum 16
2.10 Dirhopalostachyaceae 17
2.11 Ktalenia 18
2.12 五柱木目 18
2.13 Irania 19
2.14 总结 19
参考文献 19
第3章 被子植物：特征与标准 27
3.1 众说纷纭的被子植物定义 27
3.2 被子植物的特征 28
3.3 标准的标准 34
3.4 化石被子植物的判定标准 34
参考文献 37
第4章 有关植物化石的背景资料 43
4.1 地层学 43
4.2 动物群 47
4.3 植物群 49
参考文献 49
第5章 早白垩世的花 56
5.1 朝阳序Chaoyangia 56
5.2 古果Archaefructus 81
5.3 中华果Sinocarpus 87
5.4 丽花Callianthus 89
5.5 辽宁果Liaoningfructus 106
5.6 白氏果Baicarpus 109
5.7 假人字果Nothodichocarpum 117
5.8 新果Neofructus Liu and Wang 123
参考文献 128
第6章 侏罗纪与花有关的化石 139
6.1 施氏果Schmeissneria 139
6.2 星学花Xingxueanthus 168
6.3 太阳花Solaranthus 181
6.4 真花Euanthus Liu and Wang 198
6.5 雨含果Yuhania Liu and Wang 206
6.6 侏罗草 Juraherba Han and Wang 214
6.7 总结 222
参考文献 223
第7章 可能与被子植物有关的植物化石 236
7.1 类群A 236
7.2 伪麻黄Pseudoephedra Liu and Wang 238
7.3 毛籽Problematospermum 245
7.4 云之果Nubilora 252
参考文献 260
第8章 花的形成 266
8.1 植物历史中的重大事件 266
8.2 陆地植物中生殖器官的基本单位 276
8.3 心皮的定义 293
8.4 从心皮上剥离胎座 300
8.5 胎座的来源 303
8.6 裸子植物中胚珠与附近器官之间的空间关系 306
8.7 包裹胚珠 307
8.8 花 310
8.9 支持的证据 311
8.10 被子植物的原型及其与其他种子植物的关系 313
8.11 一统理论的优点 316
8.12 种子植物演化的总体规律 320
8.13 未解决的问题 321
8.14 对于种子植物谱系的启示 322
8.15 植物演化的路线图 324
8.16 传统理论的缺陷 324
参考文献 326
第9章 总结 339
9.1 被子植物的起源与祖先类群 339
9.2 单系还是多系 342
9.3 动物和植物 342
9.4 通向成功的道路 343
9.5 被子植物的标志性特征还是演化的阶梯？ 343
9.6 向更深处挖掘 344
参考文献 344
彩色图版

第1章 绪言
　　被子植物起源一直是植物学尤其是古植物学中争论很大的话题。20 世纪60 年代之前人们认为白垩纪之前应该有不少被子植物的化石记录。尽管时不时会有谜一样的植物化石发现，但是70 年代开始古植物学家越来越倾向于认为被子植物在早白垩世才发生了迅速的辐射。按照笔者的观察，目前的研究状况是由于在古植物学中认定被子植物的标准太多且参差不齐造成的。因此笔者建议用一个公开的被子植物判断标准来解开目前的困局。本章简要地介绍目前研究状况的历史背景。
　　“被子植物”这个植物学术语的英文（Angiosperm）来源于希腊文αγγειον（托）和σπερμα（种子），是Paul Hermann 于1690 年创造出来的，指的是植物界中的一大类群。相对于裸子植物，被子植物指的是那些种子被包裹起来的有花植物（Harper，2001）。早在1827 年Brown 就已指出，被子植物与其他的种子植物（裸子植物）的区别在于它们的胚珠是被包裹着的（Arber and Parkin，1908）。这个看似微小的差别在植物系统学中的影响深远。现今的被子植物是植物界*为繁盛的类群，拥有至少30 万种，占胚胎植物种类的89.4%（Crepet，2000）。它们曾经是我们所用的纤维、食物、药物和建筑材料的主要来源。它们是热带雨林中的主导类群，定义着地球上绝大多数的生态系统（Crepet，2000）。对于被子植物之间的关系和演化的理解直接影响着我们对于它们物种多样性、时空分布和生态学意义的解读。这进一步有助于我们更加有效地寻找和利用自然资源、评估植物资源、做出有效的多样性保护决策（Crepet，2000）。我们人类的起源、演化和可持续发展在没有被子植物的情况下就变成了空中楼阁。鉴于被子植物对于地球生态系统和人类生存的重要性，人们关心被子植物的各个方面尤其是起源与演化就是理所当然的事情了。
　　一个多世纪以来，被子植物的起源是植物学界*难啃的骨头之一。达尔文时代人们就已经开始讨论被子植物在中白垩世的迅速分化，达尔文所谓的“讨厌之谜”就是关于这个看起来很突然的历史事件的（Friedman，2009）。John Ball（1818~1889）著文认为，大气中二氧化碳的浓度是被子植物发展的重要制约因素，被子植物此前一直局限于高山环境，形成化石的机会很小。他认为，被子植物一直到二氧化碳浓度下降以后才开始出现在化石记录中。Joseph D. Hooker（1817~1911）和查尔斯·达尔文（1809~1882）对这个假说持怀疑态度（Friedman，2009），但是被子植物在中白垩世的突然大量出现成了达尔文头疼的事，因为这直接和他所倡导的渐变论迎头相撞了（Friedman，2009）。达尔文设想，过去在南半球曾经有一片荒蛮的大陆，被子植物在传播到其他大陆之前一直在那里繁衍生息（Friedman，2009）。直到今天，地质学家一直没有找到这个想象中的大陆。Gaston de Saporta（1823~1895）也曾经为中白垩世被子植物的迅速分化所困扰，他提出了一个新的解释：被子植物的繁盛是它们和昆虫的协同演化造成的。这个说法得到了达尔文的垂青，也为很多生物学家津津乐道（Ren，1998；Friedman，2009；Ren et al.，2009）。但是按照Hughes（1994）的说法，这个时期昆虫并没有发生对应的变化。
　　自1882 年达尔文逝世以来，关于早期被子植物化石的发现和理论研究有了不少进展。Hugh H. Thomas（1885~1962）从中侏罗世的地层中发现了一种叫开通（Caytonia）的植物化石并认为它与被子植物有关（Thomas，1925）。尽管Thomas M. Harris（1903~1983）发现这种植物的受粉方式是裸子植物的而不是被子植物的，开通植物直到*近一直是人们钟爱的被子植物祖先类群之一（Doyle，2006，2008；Rothwell et al.，2009）。Thomas 认为盾形种子Corystospermum 是另外一个被子植物祖先类群（Doyle，2006，2008；Rothwell et al.，2009）。Scott（1906）及Arber和Parkin（1907）提出本内苏铁类和被子植物有亲缘关系，这种说法成为了后来持续至今的生花学说（Crane，1985，1986）的基础，尽管相关演化细节尚待搞清（Rothwell et al.，2009）。此外，Sahni 认为冈瓦纳中生代的五柱木Pentoxylon 和被子植物有关系（Hughes，1994）。Retallack 和Dilcher（1981）把舌羊齿目与被子植物联系起来，而Taylor 和Hickey（1996）则认为尼藤类和被子植物有亲缘关系。Meyen（1988）提出了Gamoheterotopy 理论，而Frohlich 和Parker（2000）则提出多数雄性理论来解释被子植物的祖先问题。Asama（1982）基于叶的特征提出大羽羊齿类和被子植物有关，而Taylor 等（2006）基于生物地球化学研究支持这一结论。但是遗憾的是，所有这些理论提出的被子植物祖先类型与被子植物之间的关系都没有得到确认。因此，这些植物和被子植物之间有着不可逾越的鸿沟。
　　20 世纪60 年代之前，很多前白垩纪的植物被直接和现代的被子植物对应起来（Wieland，1926；Eames，1961；Hill and Crane，1982），后来这些化石的被子植物属性大都被人们排除（Scott et al.，1960）。此后，先后有白垩纪和更早时期的植物化石看起来多少和被子植物有关系，但是这些植物的真实情况还是备受争议。这些发现包括Sanmiguelia，施氏果Schmeissneria，星学花Xingxueanthus，真花Euanthus，雨含果Yuhania，侏罗草Juraherba，朝阳序Chaoyangia，古果Archaefructus，中华果Sinocarpus，丽花Callianthus，白氏果Baicarpus，辽宁果Liaoningcarpus，假人字果Nothodichocarpum 以及各种三叠纪和侏罗纪的和被子植物类似的花粉（Cornet，1986，1989a，b，1993；Li et al.，1989；Martin，1989a，b；Cornet and Habib，1992；Hill，1996；Duan，1998；Sun et al.，1998，2002；孙革等，2001；Leng and Friis，2003，2006；Hochuli and Feist-Burkhardt，2004；Wang et al.，2007；王鑫等，2007；Wang and Zheng，2009；Wang，2010；Wand and Wang，2010；Han et al.，2013，2016，2017；Liu and Wang，2017）。这些化石提高了我们对种子植物的多样性的理解，不断激发人们对相关问题进行讨论。Friis，Crane以及他们的同行所描述的中化石占据了早白垩世被子植物多样性的绝大部分（Friis et al.，2003，2005，2006，2009），但是不可讳言的是这些化石的残片性质限制了人们了解整体植物的可能性（Friis et al.，2003，2005，2006，2009，2011；Rothwell et al.，2009）。从大化石来讲，早—中白垩世的被子植物的辐射记录得比较详细（Doyle and Hickey，1976；Archangelsky et al.，2009）。现在大多数人认为，被子植物不可能在白垩纪之前出现（Cronquist，1988；Friis et al.，2005，2006）。
　　某些相关信息经常被人们忽略，例如被认为更加进化的三沟型花粉早在巴雷姆期就已出现，义县组（巴雷姆期-阿普特期）的早期被子植物（广泛接受的*早的被子植物化石）具有令人意外的高多样性。这些事实显示被子植物的起源时间一定更早，支持根据施氏果和其他早期被子植物化石做出的结论（Cornet，1986，1989a，b，1993；Cornet and Habib，1992；Hill，1996；Duan，1998；Sun et al.，1998，2002；孙革等，2001；Leng and Friis，2003，2006；Hochuli and Feist-Burkhardt，2004；王鑫等，2007；Wang et al.，2007；Wang and Zheng，2009；Wang and Wang，2010；Wang，2010；Liu and Wang，2016，2017；Han et al.，2013，2016，2017）。
　　关于早期被子植物化石并没有严格意义上的一致意见。例如，古果和中华果曾经是人们讨论的热点话题（Sun et al.，1998，2002；Friis et al.，2003；Leng andFriis，2003，2006；Dilcher et al.，2007）。其他化石也难免同样的厄运。一个外行的人不禁要问：“你们这些古植物学家为什么不能就这些化石达成一个一致的结论？”这个问题值得人们深入思考。理想状态下，所有发表观点的作者都应该是聪明的、诚实的、有逻辑的，他们应该用图片和文字对化石进行详细的描述，使用植物学术语按照一致的标准进行解读。如果真是这样，那么就不会有古植物学中所谓的争议。那么这些争议缘何而来呢？这些争议至少有很大一部分是由于描述、讨论和争论中使用了不同的判断标准。按照上述理想的状态，人们应该使用一个共同的普适的判断被子植物化石的标准。但是理想很丰满，现实很骨感。现实情况是不同的研究者使用的是不同的标准，这些人强调这些特征，别的人强调其他的特征。这就意味着在没有找到一个公开的、可操作的判断被子植物化石的标准之前，一切寻求关于早期被子植物化石的一致意见的努力都是徒劳的。因此寻找一个可操作的关于被子植物化石的定义成为了早期被子植物化石研究中的当务之急。
　　在本书中，笔者将从这里出发，首先建立一个可以接受的、可以操作的早期被子植物的定义，来讨论被子植物起源的问题。然后将记录若干来自中国东北和德国的侏罗系和下白垩统的被子植物化石，应用这个定义来证明这些化石植物的被子植物属性。*后，将借助这些化石资料来讨论被子植物起源和相关的话题。
　　可以预料，本书中的很多观点和既有的观点并不完全吻合，甚至对立，多少会在这个或者那个方面得罪很多同行。文献的引用也不见得详尽和全面，很多重要但不直接相关的工作可能并没有纳入。这并不意味着笔者有意忽略它们，只是本书的容量有限，不可能是一本面面俱到的百科全书。被子植物的定义也许会成为未来争论的焦点。但是，既然我们是做科学的，不同观点持有者之间的公开的争论是不可避免的，也将*终有益于本学科的科学发展。真诚希望持不同观点者站出来公开他们的理论和证据来共同解决我们面对的问题，笔者也会尽量吸收和采纳更好的建议和想法。笔者认为只要古植物学家能够就被子植物的定义达成一致，那么我们就有希望结束目前古植物学中的混乱状态。在新的状态下，关于化石的一致意见将在古植物学中取代**人士的说法并占据主导地位。
　　参考文献

1