根据研究人员在《科学》杂志上发表的一份新报告，世界可能需要开始以不同的方式看待植物，他们重新审视了孢子状微化石，其特征挑战了我们对陆地植物进化的传统理解。

在 60 多年前在澳大利亚取回的岩石样本中发现的微化石可追溯到大约 4.8 亿年前的下奥陶纪时期，通过协调分子钟或进化速度，填补了大约 2500 万年的知识空白。化石孢子记录——科学家多年来收集的早期植物生命的物理证据。

新报告的合著者波士顿学院古植物学家保罗·斯特罗瑟说，这种和解支持了一种将植物起源与淡水绿藻或轮藻联系起来的进化-发育模型。“evo-devo”模型对植物随着时间的推移进化有了更细微的理解，从简单的细胞分裂到初始胚胎阶段，而不是从一个物种到另一个物种的大跃进。

斯特罗瑟说：“我们发现了混合化石，这些化石将较老的、问题更多的类孢子微化石与显然来自陆生植物的较年轻的孢子联系起来。” “如果我们将陆地植物的起源视为涉及胚胎发育进化的长期过程，这有助于使化石孢子记录与分子钟日期保持一致。”

Strother 补充说，化石记录保留了植物调节和发育基因组进化组装的直接证据。这个过程从植物孢子的进化开始，并导致植物组织、器官的起源，最终形成宏观的完整植物——也许有点类似于今天生活的苔藓。

“当我们将孢子视为陆地植物进化的重要组成部分时，分子年代测定和化石恢复之间的化石记录不再存在差距，”斯特罗瑟说。如果没有这个差距，“我们对一个全新的进化步骤有了更清晰的了解：从简单的细胞结构到复杂的多细胞结构。”

因此，研究人员和公众可能需要重新思考他们如何看待陆生植物的起源——这是生命从水到陆的关键进步，斯特罗瑟说。

大约 480 Ma 的下奥陶世新孢子化石组合介于有争议的寒武纪形式和来自晚奥陶纪和志留纪沉积物的广为接受的植物孢子之间。这种联系将化石孢子与分子数据对齐，并有助于解释为什么巨型化石植物轴直到 7500 万年后的志留纪时期才出现在地质记录中。信用：保罗·斯特罗瑟

“我们需要摆脱将陆地植物起源视为时间奇点的想法，而是将化石记录整合到古生代数百万年间的基因组组装进化模型中——特别是在寒武纪和泥盆纪之间那个时代的分歧，”斯特罗瑟说。“这需要对以前被解释为真菌而非植物的有问题的化石进行认真的重新解释。”

Strother 和澳大利亚国立大学的合著者克林顿福斯特开始 简单地描述来自约 4.8 亿年前奥陶纪早期沉积物的孢子状微化石组合。Strother 说，这种材料填补了化石孢子记录中大约 2500 万年的空白，将广为接受的年轻植物孢子与更老的更有问题的形式联系起来。

Strother 和 Foster 研究了从 1958 年在西澳大利亚北部钻探的岩芯中提取的化石孢子种群。这些微化石由细胞壁中的高抗性有机化合物组成，可以在结构上经受住埋藏和石化。他们在波士顿学院和澳大利亚国立大学地球科学研究学院进行了研究，使用标准光学显微镜。

“我们使用从岩石钻芯中提取的化石孢子来构建植物的进化历史，这些历史可以追溯到植物的藻类祖先的起源，”斯特罗瑟说。“我们对这些岩石样本进行了独立的年龄控制，因此我们通过观察随时间发生的孢子种类的变化来研究进化。”

分子生物学家还通过使用活植物的基因来估计植物起源的时间，使用“分子钟”——一种基于突变在物种基因组中累积的平均速率来衡量进化分歧的时间，来观察进化历史。

然而，斯特罗瑟说，直接化石数据和分子钟日期之间存在着长达数千万年的巨大差异。此外，最古老的孢子与真正的整株植物首次出现之间也存在类似的时间间隔。

这些差距导致了关于最早陆生植物“化石记录缺失”的假设，”斯特罗瑟说。

“我们的工作试图通过将化石孢子记录整合到藻类祖先植物起源的进化发育模型中来解决其中的一些问题，”斯特罗瑟说。