婆罗洲的巨型化石种子记录了古代植物的迁徙

宾夕法尼亚州立大学的研究人员鉴定出这些植物，他们发现的古代豆类化石大小与现代酸橙相当，是化石记录中最大的种子之一，可能为当今东南亚和澳大利亚多样化雨林的演化提供新的见解。

他们发现，这些化石代表了一种现已灭绝的豆科植物，它们生活在东南亚，与现代的栗属植物(即黑豆树)密切相关。这种树如今只在澳大利亚北部和邻近岛屿的沿海雨林中发现。

该团队还包括来自印度尼西亚、加拿大、英国和美国其他地区的古生物学家，他们在《国际植物科学杂志》上发表了他们的研究结果。

这些化石是在印度尼西亚婆罗洲发现的，可追溯到始新世，大约3400万至4000万年前。它们表明，黑豆树的祖先在板块碰撞期间从亚洲迁徙到澳大利亚，板块碰撞使大陆连接在一起，使各大洲之间的植物和动物得以交换。

科学家表示，东南亚板块与澳大利亚板块的碰撞始于大约2000万年前，一直持续到今天，导致了两大大陆之间动植物物种的大量交换。

研究人员表示，这一发现首次提供了大型化石证据，证明亚澳板块碰撞后，植物谱系从亚洲迁入澳大利亚。这些化石也是马来群岛最古老的豆科植物化石，也是黑豆树相关植物的第一个化石记录。

宾夕法尼亚州立大学地球科学系博士生、这项研究的主要作者爱德华·斯帕格诺洛(EdwardSpagnuolo)说：“这些化石种子表明，Castanospermum的古代亲属在地质构造碰撞事件期间从东南亚迁移到澳大利亚，后来在亚洲灭绝。”

这一建议与大多数现有的植物迁徙的直接大化石证据相反，这些证据代表了从澳大利亚迁入亚洲的植物谱系。

科学家称，缺乏从亚洲迁移到澳大利亚的直接证据至少部分是由于马来群岛(包括菲律宾、印度尼西亚、东帝汶、巴布亚新几内亚和马来西亚部分地区)的植物化石记录不佳。

“在这个地区收集化石真的很难，”Spagnuolo说。“大多数地表岩石都被热带暴雨摧毁，或被植被、农业和建筑物覆盖，所以除了矿山和采石场外，很少有地方可以寻找化石。”

“古生物学基础设施也非常匮乏。我们很幸运能与爪哇万隆理工学院的印度尼西亚古生物学家建立合作伙伴关系，他们使这项工作成为可能。”

一个国际研究小组，包括宾夕法尼亚州立大学地质学教授彼得威尔夫，于2014年从印度尼西亚婆罗洲南加里曼丹的一个煤矿矿层中收集了这些化石。

藏品包括三颗大豆、花粉样本和大约40片树叶。除了植物，研究小组还发现了各种鸟类足迹化石、海洋无脊椎动物的挖洞痕迹和海龟遗骸化石，以及最近发表或正在继续研究的其他化石。

这些种子是化石记录中最大的种子之一，椰子和一些其他棕榈树除外。科学家说，它们可能生长在一个豆荚里，豆荚很可能长达3英尺，或棒球棒的长度，最多可容纳五颗种子。

经过实地考察后，化石被借给了宾夕法尼亚州立大学，在那里对种子进行了CT扫描成像。Spagnuolo和Wilf对豆类化石进行了分类学分析，描述了有助于识别的解剖特征，发现它们与现代Castanospermum最为相似，而Castanospermum此前没有化石代表。

“尽管这些化石的一些特征在豆科植物中很常见，但除了Castanospermum以外，没有其他化石或现存的豆科植物群具有与化石紧密匹配的特征组合，”Spagnuolo说。“这让我们对我们的鉴定充满信心。”

这些化石种子被命名为Jantungspermumgunnellii。属名指的是化石的心形——jantung在印尼语中是心脏的意思，spermum在拉丁语中是种子的意思。物种名称是为了纪念已故的格雷格·冈内尔(GreggGunnell)，他是一位脊椎动物古生物学家，曾就职于杜克大学狐猴中心，并领导了这次实地考察。

豆科植物是开花植物的一个多样化家族，目前约有20,000个物种存活，其中包括许多大型热带树木，科学家说。尽管它们在现代生态系统中数量众多且种类繁多，但这些种子却是新近纪之前(260万至2300万年前的间隔)东南亚湿润热带地区唯一确定的豆科植物化石。

“热带地区是地球上生物种类最多的地区，”威尔夫说，“尽管灭绝风险正在迅速上升，而且每年都有大片土地因森林砍伐而消失，但从化石记录中我们几乎无法了解热带生态系统是如何进化的，尤其是在亚洲。”

“宾夕法尼亚州立大学古植物学小组正在与来自几个亚洲国家的同事一起研究这一问题，而来自婆罗洲的新巨型化石豆就是发现潜力的绝佳例子。”

科学家表示，这些发现证实了豆科植物在东南亚的存在，填补了化石记录中的一个关键空白。

“我们在世界大部分地区都拥有丰富的豆科植物化石记录，但不包括东南亚，”Spagnuolo说。“我们的工作凸显了该地区被忽视的古植物学潜力，以及在马来群岛进行更多化石采样的必要性。”