世界上的第一朵花或許是這樣子的

現今世界上的花可謂種類繁多，從針眼大小的浮萍到花朵有幾米高的屍花(屍香魔芋，世界珍稀瀕危植物，花色妖艷，平均7 年開一次花，整個花序會散發出類似腐肉的味道) 。讓人難以想像的是它們都是由一種花演變而來。Charles Darwin曾扼腕思考開花植物(即被子植物) 是怎樣突然在它們的早期演化過程中產生了這種多樣性。現在，研究人員已經搞清楚了最原始的花可能是什麼樣子的。這項研究或許也能幫助他們揭曉花在地球上突然激增的謎底。

化石是幫助人們了解過去的生命最可靠的辦法，但通過它來推測花會比較困難：最早保存下來的花是在約1.3億年前，至少比研究人員認為最原始的花出現的年代晚1千萬年。不過還有一種方法可以讓人們了解早已消逝的物種：通過仔細觀察現存後代的形態，並追溯這些形態的歷史過程至它們的家族樹狀圖譜中去。

為此，眾多參與到eFLOWER項目的研究人員在各學術論文中搜集數據，以創建一個最大的關於當代花結構的資料庫，比如植物的生殖器官和花瓣排列等結構。這項數據分析在13,000個數據點上由著名進化生物學家Jean-Baptiste Lamarck分析得到1783種形態類型。科學家們將這些數據與DNA家族樹狀圖譜和化石信息結合起來，並嘗試了花在演變過程中可能產生的幾百萬種變化模型以找出最早的花朵最有可能的結構和形狀。

credit: 譯者畫的

雖然科研小組重現出來的最原始的花並沒有和現今的花完全不同，然而它還包含一些尚未發現過的特性的組合。像現在的花一樣，推斷出的這種花在同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，且花瓣的排列和數量、產生和接收花粉的部位都落入了這些後代植物有的特徵範圍中。雖然沒有一種特性是尤為古老奇特的，但現今的花中也沒有一種是完全符合這種形態的。該研究小組在今天發表於《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上的文章中說道，讓他們研究人員驚訝的一點是這種花的花瓣和其他部分結構是三個為一組呈同心圓排列，而非螺旋狀排列。

一些被子植物族譜中最初尚存的分支，比如叫互葉梅(Amborella)的古老灌木，它們的花瓣都是呈螺旋狀排列。許多研究人員一度猜想第一朵花也是如此。巴黎大學的進化生物學家 Hervé Sauquet將這些植物和包括鴨嘴獸(一種生活在澳大利亞、奇特的、卵生的水生哺乳動物)在內的古老的哺乳動物進行了類比。雖然他們的一些特性更可能是古老起源的一種殘存物，但他們同時也是其具體生存環境在之後數億年的演化過程中的一種反映。Sauquet說：「我們只是想說明這也同樣適用於互葉梅。」

路易斯安那州立大學新奧爾良分校的植物進化學家Chuck Bell讚賞了該研究工作中綜合數據的多種不同組合類型這種研究方法，從DNA到化石，再到現代花卉的結構。他說：「從這個意義上來說，這真的很神奇。」但是這也帶來了一些不確定，不過並不僅僅是因為許多以前的被子植物已無從考察。位於密蘇里州聖露易斯的唐納德植物科學中心的植物進化學家Alex Harkess強調說：「許多種類的被子植物已經在後來的幾億年中滅絕了。」
至於達爾文提出的難解之謎，這項研究給出了一個出人意料的答案：或許早期的花並不是通過進化得更複雜而是最初就變得更簡單來實現多樣化。只需除去這種最原始的花的一些部分，Sauquet說：「很快地，我們就能把現今世上一半的花給創造出來了。」

本文譯自 Science，由譯者 完美萋萋 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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