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中新世苏木亚科化石揭秘南亚季风区古环境变迁

发布时间:2026-03-18
来源:古生态研究组

豆科甘豆亚科Detarioideae)作为豆科早期分化的一个重要分支,现今主要分布于非洲、亚洲和南美洲热带地区的乔木和灌木中。然而,在巴基斯坦地区,该类群的历史演化与分布格局长期缺乏确切的化石证据。中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植物园)古生态研究组联合国内外多家科研机构,在巴基斯坦东部盐岭(Salt Range)地区发现了一种新的豆科甘豆亚科木化石,为解答南亚季风区中新世中晚期的古环境变迁提供了关键证据。

研究团队在喜马拉雅山前盆地西瓦立克群(Siwalik Group)中至上中新世的卡姆利亚尔组(Kamlial Formation)河流相砂岩地层中,采集到了一块保存完好的木材化石。通过细致的木材解剖学分析,发现这些该化石种具有单穿孔导管、互列的小至中等大小的管间纹孔式、无隔木纤维、多种轴向薄壁组织类型(环管束状、翼状及聚翼状,偶见轮界状),以及分室含棱状晶体的轴向薄壁细胞等特征。这些特征的组合与现代甘豆亚科的缅茄木属(Afzelia)和印茄属(Intsia)高度相似。特别是其具有不规则叠生的同形射线细胞,这是将其归入帕胡迪型木属(Pahudioxylon)的关键依据。基于这一独特的特征组合,研究者将其确立为新物种——巴基斯坦帕胡迪型木(Pahudioxylon pakistanicum Izhar, Su and Oskolski n. sp.)。

为重建该地区的古环境动态,研究团队对该木化石的解剖特征进行了深入的生态指示意义分析。结果显示,该化石具有不明显的生长轮、较宽的导管和丰富的轴向薄壁组织,这些均为典型的热带或亚热带潮湿气候下生长的中生性木材特征。这有力地表明,在现今气候干旱的巴基斯坦盐岭地区,中新世中晚期曾被茂密的热带或亚热带森林覆盖,而非现今的干旱灌丛或草原景观。这也是该地区存在此类湿润森林植被的首个大化石证据。

基于确凿的化石证据,研究进一步限定了南亚季风区干旱化的起始时间。该发现支持了喜马拉雅山前盆地大约在800万年前才开始出现干旱化和草原广泛扩张的科学假说,证明在此之前的更早时期,该地区仍具备维持森林生长的稳定水分和湿润气候条件。此外,该研究还厘清了帕胡迪型木属(Pahudioxylon)与二歧树型木属(Dichrostachyoxylon)之间模糊的分类界限,强调了叠生射线在分类鉴定及排除含羞草分支类群中的重要价值。

该研究通过首个确切的甘豆亚科化石发现与解剖学分析,不仅填补了巴基斯坦该亚科植物化石记录的空白,更清晰揭示了南亚季风区中新世的古环境面貌,为理解区域气候干旱化与植被演替提供了重要线索。

相关研究成果在线发表于国际古生物学期刊Palaeoworld版纳植物园古生态研究组博士生Izhar Ullah为论文第一作者,成都理工大学苏涛研究员和南非约翰内斯堡大学Alexei A. Oskolski教授为共同通讯作者,参与该工作的还有版纳植物园李树峰研究员和Nguyen Ba Hung博士等。该研究得到了国家自然科学基金、国际科学组织联盟(ANSO)青年学者奖学金、版纳植物园十四五规划项目等多项基金的联合资助。

1. (A) 巴基斯坦盐岭地区卡姆利亚尔组化石点地质图(据 Khan 等,2024 修改)。(B) 野外露头照片,箭头指示木化石位置。

2.巴基斯坦帕胡迪型木(新种)木材解剖特征(标本号:XTBG-K-49)。(A–C) 横切面,示散孔材、生长轮不明显、导管多单管、环管及翼状轴向薄壁组织。(D) 弦切面,示互列椭圆形小导管间纹孔。(E) 径切面,示单穿孔板。(F) 径切面,示具缘导管间纹孔。

3.巴基斯坦帕胡迪型木(新种)木材解剖特征(标本号:XTBG-K-49)。(A, B) 弦切面,示无隔木纤维和1–4列射线。(C) 径切面,示横卧射线细胞。(D) 径切面,示具缘射线-导管间纹孔,大小和形状与导管间纹孔相似。(E) 径切面,示轴向薄壁细胞 strand(含8–15细胞)。(F) 径切面,示分室含晶细胞中的棱状晶体(黄色箭头)。


本文作者:Izhar Ullah、李树峰

责任编辑:张维静
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