石松类植物是一类具有古老起源的植物,其部分种类产生大小两种孢子来繁衍后代。其中,大孢子作为异孢石松类植物的雌性繁殖细胞,可为我们了解这些植物在漫长的地质历史长河中的多样性和演化提供重要线索。然而,在距今约2.47亿至2.37亿年前的华南板块,尚未开展过关于异孢石松类分散大孢子的系统分类学研究,因此,我们对该地质历史时期异孢石松类植物繁盛程度的认识还十分有限。
近日,云南大学古生物研究院冯卓研究员带领团队首次在湖南省张家界市桑植县中—上三叠统巴东组中发现一种独特的石松类分散大孢子,并将其命名为柱刺纤毛大孢(Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025)。研究人员利用标准的孢粉学分析方法,从岩石样品中获取了该大孢子标本,并结合光学显微镜、超景深显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术方法,不仅提供了它的形态学特征,还获得了它精细的解剖学特征,丰富了我们对华南板块三叠纪石松类植物多样性的认识。
柱刺纤毛大孢为三缝大孢子,光镜下观察到其具一圈由大小相若的指状裂片组成的膜环,三射线上覆盖着高高隆起且很薄的指状裂片,孢壁表面分布着间距均匀的刺状纹饰(偶见分叉),其基部由细微的网纹相连,向上渐尖,越靠近赤道区域,刺就变得越粗越长。透射电镜观察到当前大孢子的壁虽然很薄,但可分为两层。内层是一层极薄但很紧实的基底层(foot layer);外层则是由许多孢粉素(一种非常坚韧的天然高分子材料)构成的薄片紧密地平行堆叠而成。值得注意的是,在最外层,这些孢粉素的排列方向发生了改变,由平行转为垂直排列,向外延伸形成孢壁表面的刺状纹饰。形态学与解剖学特征表明,当前大孢子属于水韭目(Isoetales),是我们今天依然能看到的“活化石”植物——水韭的远古亲戚。它异常坚固致密的孢子壁,很可能是与环境压力(如季节性干旱或强烈的紫外线照射)相适应的结构。
目前,Tenellisporites在全球共报道19种,其中5种来自三叠系,13种来自白垩系,1种来自中新统。从地理分布看,Tenellisporites主要分布在欧洲,而在北美、南美、澳大利亚和南极仅有零星发现。柱刺纤毛大孢系在亚洲发现的首例Tenellisporites属大孢子,为深入理解三叠纪中—晚期石松类植物的多样性及其演化过程,提供了宝贵证据。
近日,该成果发表于古植物学国际著名期刊Review of Palaeobotany and Palynology《古植物学与孢粉学论评》。云南大学古生物研究院博士研究生詹泓霄为论文第一作者,冯卓研究员为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金、云南省科技厅、云南大学等项目资助。
论文信息:Zhan, H., Sui, Q., Wu, H., Lu, W., Chen, J., McLoughlin, S., Feng, Z., 2025. Tenellisporites capillaris sp. nov., a new dispersed lycopsid megaspore from the Middle–Upper Triassic Badong Formation, Hunan Province, China. Review of Palaeobotany and Palynology, 341, 105384. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2025.105384.

图1 Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025的光镜和扫描电镜图像

图2 Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025的扫描电镜图像

图3 Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025的扫描电镜图像

图4 Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025的透射电镜图像

图5 Tenellisporites capillaris Zhan et Feng 2025的透射电镜图像