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百余年來，達(dá)爾文的生物進(jìn)化論深入人心，但花朵如何演化是進(jìn)化生物學(xué)家的難解之題，花朵演化之謎被Science列為125個(gè)世界級(jí)科學(xué)難題之一。植物學(xué)界認(rèn)為，花是一個(gè)縱向壓縮的枝。這得到很多植物學(xué)家的認(rèn)可，也得到現(xiàn)代植物學(xué)研究的支持，相關(guān)化石證據(jù)卻一直缺席。

近日，《古昆蟲學(xué)》（Palaeoentomology）發(fā)表了中國學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的中西國際研究團(tuán)隊(duì)合作完成的題為《中新世琥珀里的獨(dú)特化石為花朵演化提供新的啟示》的論文。中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所、福建農(nóng)林大學(xué)、西班牙比戈大學(xué)、撫順琥珀研究所的五位學(xué)者在論文中報(bào)道中美洲多美尼加中新世（2000-1500萬年前）琥珀中的花朵化石——五數(shù)丁氏花Dinganthus pentamera。該化石命名為丁氏花，是為紀(jì)念北京大學(xué)原校長、數(shù)學(xué)家丁石孫（1927-2019）。目前，丁氏花的標(biāo)本保存于撫順琥珀研究所。

丁氏花化石很小，只有3-4毫米，立體保存于多美尼加中新世地層中出產(chǎn)的琥珀中。良好的保存狀態(tài)和現(xiàn)代先進(jìn)的微CT技術(shù)，使人們可以清晰地觀察到花朵的主要特征：連接到花軸上的苞片、花被片、雄蕊和雌蕊四輪器官。該花具有五枚邊緣相扣的花被片，十枚向內(nèi)彎曲的雄蕊，中央是帶有彎曲花柱的雌蕊。每枚雄蕊有一個(gè)很長的花絲，其頂上有一個(gè)包含四個(gè)藥室的花藥。這種花屬于較常見的真雙子葉植物。

此前報(bào)道過的靜子花已把真雙子葉植物的歷史追溯到大約1億年前的白堊紀(jì)中期，但這些花朵是如何演化而來，卻一直缺乏有意義的化石證據(jù)證實(shí)和支持。丁氏花和普通的真雙子葉植物的花的重要區(qū)別在于：在一般的花朵中花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊這四輪器官一般都緊密地“擠”在花軸的同一個(gè)部位——花托上；而丁氏花中花軸是伸長的，各輪器官之間的間距被拉開，好像這些器官長在一個(gè)枝上似的。因此，雖然年代較新，但是丁氏花的這種獨(dú)特形態(tài)首次用化石證據(jù)向人們表明：幾百年來，關(guān)于花的本質(zhì)的猜想可能是合理的，即花是一個(gè)縱向壓縮的枝。

該研究有利于確認(rèn)關(guān)于花朵本質(zhì)的解讀，且有利于理解看似怪異的早期被子植物化石（如遼寧古果、雨含果）。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）和國家自然科學(xué)基金的支持。

丁氏花與丁石孫：左圖是丁氏花在微CT中的圖像，右圖是北京大學(xué)原校長、數(shù)學(xué)家丁石孫

丁氏花的三維復(fù)原圖