化石及现生真蕨类植物的根系:形态演化及古环境意义

作者：刘璐,刘乐,王德明,薛进庄

摘要：根是植物的重要营养器官,对维持植物生理活动及生态系统物质循环和能量流动极为重要。真蕨类植物的根系以可预测的方式起源于枝,被称为枝生根,通常也被称为不定根。相比于对种子植物根系的广泛研究,对真蕨类植物根系的认识较为薄弱。通过广泛收集各类文献中有关真蕨类根系的信息,以及观察大量化石、现生植物标本,对若干化石及现生真蕨类植物根系的形态学特征进行了综述。在繁盛于中、晚泥盆世的早期真蕨类植物中,密集的枝生根着生于茎轴、或推测的根状茎、或主干膨大的基部上;根系的分枝罕见,若存在,则仅表现为等二歧式分枝;而在真蕨纲冠群植物中,枝生根密集或稀疏,根系呈单轴式分枝,侧根发育,可达2级甚至更多。真蕨类根系统的形态演化可采用"顶枝学说"进行解释:真蕨类植物的根系具有一定的演化保守性,均为枝生根;早期真蕨类的原始根系可视为不分枝的或偶见二歧式分枝的顶枝束;经历顶枝束的越顶生长,侧根系统在真蕨纲冠群中演化出现。真蕨类根系的构型、形态、解剖结构、生物量分配等信息可在化石记录中得以揭示,这些信息可为探讨植物根系的演化及研究地史时期的植物-土壤系统提供重要依据。最后,简述了这方面研究的1个案例,即北京西山侏罗纪地层中的真蕨类根系化石及根系-土壤系统。

发文机构：北京大学地球与空间科学学院 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院

关键词：真蕨类枝生根不定根顶枝学说泥盆纪侏罗纪fernshoot-borne rootadventitious roottelome theoryDevonianJurassic

分类号： Q914.7[天文地球—古生物学与地层学]