枝蕨纲(Cladoxylopsida)是早期陆生维管植物中非常特殊的一类植物,对理解楔叶类和真蕨类植物的起源与早期演化具有重要意义。华南板块中泥盆世枝蕨纲植物缺少典型的瘤指蕨目(Pseudosporochnales)和伊瑞蕨目(Iridopteridales)分子,表现出独特的地域性特色,为全面认识早期真蕨类植物的演化分异提供了系列关键证据。
云南大学古生物研究院冯卓团队联合北京大学地球与空间科学学院薛进庄团队,在云南曲靖中泥盆统海口组(亦称为西冲组)中发现了大量保存精美的枝蕨纲植物标本。利用针修法、黄铁矿化材料包埋制片等技术,结合超景深显微镜和扫描电子显微镜等设备,研究团队对该植物的外部形态和解剖结构进行了深入研究,并命名了一植物新物种——具刺盘溪蕨Panxia spinosa Shen, Xue et Feng 2026。
具刺盘溪蕨的主要特征为:主轴直立,宽7–22 mm。侧枝螺旋状着生,侧枝基部膨大且下延,最宽处约5.5 mm。主轴与侧枝表面密布小刺,小刺基部长0.7–1.3 mm,高1.3–2.5 mm。侧枝末端二歧分叉且下弯,分叉点下方发育独特的钩状结构。新植物主轴具编织中柱。在横切面上,主轴中柱系统由深裂的初生木质部组成,多数初生木质部臂放射状伸长,部分在中央连接形成V、Y、W形或更复杂的形状。初生木质部臂长约1.0–3.5 mm,宽约0.2–0.4 mm。初生木质部中始式发育。初生木质部臂近顶端通常发育一束原生木质部束。原生木质部管胞径向宽度约13–24 μm,切向宽度约6–15 μm。后生木质部管胞径向宽度约37–104 μm,切向宽度约29–60 μm。枝迹从初生木质部臂末端侧边或中央位置发出。在纵切面上,原生木质部管胞螺纹加厚,后生木质部管胞发育具缘纹孔。具缘纹孔圆形至椭圆形,直径约13 × 14 μm。
该新种的发现丰富了盘溪蕨属(Panxia Wang et Berry 2006)的形态多样性,也为认识枝蕨纲植物的性状演化提供了新证据,具有重要的系统发育学与古生态学意义。其一,具刺盘溪蕨与该属模式种Panxia gabata Wang et Berry 2006在解剖结构上高度相似,但外部形态差异明显,表明当前新种的主轴结构、原生木质部等特征可能为祖先继承性状,而迥异的侧枝结构则表明演化过程中经历了不同的演化方向,从而呈现出显著的种间差异。其二,当前新种密集分布的刺与独特的钩状末端,或表明其通过促进侧枝间相互支撑,并为形成密集的灌木状群落提供了保障,这一形态“创新”可能是中泥盆世植物群落结构趋于复杂化的早期体现。当前新发现为早期陆生植物的生态适应策略提供了新证据。
近日,该成果发表于国际古植物学领域权威期刊 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申佳佳为论文第一作者,冯卓研究员为论文通讯作者,参加本项研究的还有中国科学院南京地质古生物研究所黄璞、国家自然博物馆刘璐、云南大学古生物研究院郭芸等。研究得到国家自然科学基金、云南省科技厅等项目资助。
论文信息:Shen, J., Huang, P., Liu, L., Guo, Y., Xue, J., Feng, Z., 2026. Panxia spinosa: A new cladoxylopsid species from the Middle Devonian of Yunnan Province, Southwest China. Review of Palaeobotany and Palynology, 350, 105570.
链接:https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2026.105570

图1. 具刺盘溪蕨(Panxia spinosa Shen, Xue et Feng 2026)

图2. 具刺盘溪蕨(Panxia spinosa Shen, Xue et Feng 2026)的主轴横切面结构

图3. 具刺盘溪蕨(Panxia spinosa Shen, Xue et Feng 2026)的管胞特征

图4. 具刺盘溪蕨(Panxia spinosa Shen, Xue et Feng 2026)的外部形态(A)、主轴横切面(B)和枝迹线条图(C、D)
撰稿|申佳佳
编辑|苑婷媛
初审|韦海波
复审|苑婷媛
终审|冯卓