贵州赫章早泥盆世植物研究

【作者】 汪瑶； 白姣； 刘炳材； 王怿； 徐洪河；

【机构】 中国科学院南京地质古生物研究所； 中国科学院大学；

【摘要】 我国西南地区早泥盆世地层分布广泛,其中产出种类丰富、数量众多的植物化石。在这些地区中,云南和四川地区的早泥盆世植物化石研究历史悠久,成果丰硕。而其他地区的早泥盆世植物研究力度相较上述地区较为单薄,详细描述植物的文献资料也较少。本研究报道了我国西南地区一个早泥盆世植物化石的新产地——贵州赫章草子坪。化石产自草子坪剖面的丹林组地层中,化石层岩性为浅灰绿色及浅黄色粉砂岩。基于对标本的观察,本研究建立了Pauthecophyton hezhangensis sp.nov.(赫章少囊蕨新种),描述了Demersatheca contigua (紧贴扁囊蕨)的标本,以及由于标本保存不完整分类位置未定的植物标本,包含?Sawdonia sp.(疑似沙顿蕨属未定种)和?Zosterophyllum sp.(疑似工蕨属未定种)。Pauthecophyton hezhangensis共有19块标本,其中6块包含末三级分枝系统以及末级分枝末端着生的孢子囊,有5块包含末二级分枝系统及末级分枝末端着生的孢子囊,有8块为散落的末端孢子囊。该植物繁殖部分最多保存有三级分枝系统,其末三级分枝茎轴无叶,表面有不连续的纵纹。末三级分枝二歧式分成两枝末二级分枝,每枝再分成两枝,末端各有1个繁殖单元。每个繁殖单元由2～3个孢子囊组成。孢子囊呈长纺锤形,表面有细纹,长2.3～7.4 mm,最大宽度为0.4～0.9 mm。Demersatheca contigua共有4块标本,均可见保存不完整的孢子囊穗及与其基部相连的部分茎轴。孢子囊穗由孢子囊围绕中央穗轴排列而成。由于孢子囊直接排列紧密,将孢子囊穗表面完全覆盖,仅在孢子囊穗基部可见一小段穗轴。孢子囊穗中的孢子囊呈4列交错对生排列,相对着生的2个孢子囊处于同一高度,沿穗轴方向相邻孢子囊的间距大约是半个孢子囊的高度,平均为1.5 mm。本研究涉及的标本孢子囊由于沿穗轴方向间距较小,孢子囊的大部分被覆盖,露出的部分较为细长,易被误认为是孢子叶或苞片。在去除覆盖在孢子囊之上的基岩以及相邻孢子囊之后,可见椭圆形且保存完整的孢子囊紧贴穗轴生长,孢子囊的远轴瓣与孢子囊穗表面平齐。孢子囊的开裂线呈新月形,最大宽度可达0.16～0.48 mm。?Sawdonia sp.共有3块标本,仅保存植物的营养部分,可见茎轴表面稀疏分布的小刺和小刺脱落留下的圆形痕迹。茎轴宽度(不含刺)为2.3～4.6 mm。刺垂直侧生于茎轴表面,基部呈近三角形,而后迅速变窄,再平行延伸,最后顶端呈钝圆形。整个刺长度为1.4～2.4 mm,在基部最宽约0.6～1.1 mm。由于标本只保存了不完整的植物茎轴,其特征在刺的形态和测量结果上符合Sawdonia的属征。由于缺少繁殖部分标本不能准确归到属一级别,本研究暂且将其归为?Sawdonia sp.。?Zosterophyllum sp.保存有2块互为正反面的标本,茎轴顶端的繁殖部分保存均不完整,其中一枝的基部出现K型分枝。一枝的顶端可见4个破碎的孢子囊侧生于中央穗轴,另一枝顶端可见2个破碎的孢子囊,依其形态推测完整的孢子囊应为椭圆形。综合分枝末端的K型分枝,具有茎轴光滑无刺以及孢子囊侧生于中央穗轴的特征,本研究暂且将此种植物归为?Zosterophyllum sp.。新产地贵州赫章草子坪在古地理上属于华南板块扬子块体。前人研究显示华南板块中华夏块体和扬子块体所产出的早泥盆世植物群面貌有所差异。本研究报道的植物类型显示,扬子块体的植物群与华夏块体的植物群享有共同分子,可能由于各古植物古地理分区之间间距较近,也可能受到统一气候条件的影响,或通过河流相连通。更多还原