最古の三翼の種子化石 Alasemenia tria - 包被なしの初期種子植物の分散戦略

核心概念

デボン紀後期の三翼種子化石 Alasemenia tria は、包被のない初期種子植物の分散戦略を示唆している。

摘要

デボン紀後期の種子化石 Alasemenia tria は、三枚の広い翼状の被子葉を持つ特徴的な化石である。この化石は、中国安徽省の新杭化石林から発見された。Alasemenia は、デボン紀後期の種子植物の中で最も早期に登場した風散布型の種子化石の一つである。

Alasemenia の種子は、滑らかな二回ないし三回の二叉分岐した枝の先端に着生しており、包被はない。各種子には三枚の広い翼状の被子葉が放射状に対称的に付いている。これらの被子葉は外側に大きく広がり、核に密着しながら先端部分は自由に伸びている。被子葉は腹側で折り畳まれており、核の大部分を包み込む。

Alasemenia の種子形態は、デボン紀後期の他の翼状種子化石であるGuaziaやWarsteiniaとも異なる特徴を示す。Alasemenia の被子葉は長く外側に大きく広がるため、落下速度を低下させ、風散布に適した形態を示す。数学的解析の結果、三翼の種子は一翼や二翼の種子に比べて風散布能力が優れていることが示された。

Alasemenia の無包被の種子は、包被を持つ初期種子植物の被子葉が新たな機能として風散布に適応したことを示唆する。また、Alasemenia の被子葉の広がりは、光合成機能の獲得にも寄与したと考えられる。デボン紀後期の翼状種子化石の出現は、種子植物の適応放散の重要な一里塚であった。

統計資料

種子の長さは25.0-33.0 mm、最大幅は3.5-5.6 mm(翼を除く)
被子葉の最大幅は1.2-2.3 mm、自由部分の長さは8.3-14.8 mm(全長の32%-45%)
核の長さは約10-11.7 mm、最大幅は1.2-1.7 mm

引述

"Alasemenia suggests that the integuments of the earliest ovules without a cupule evolved functions in wind dispersal and probable photosynthetic nutrition."
"Current evidence indicates that seeds with three or four wings occurred first in the Late Devonian. They were followed by two- or three-winged seeds in the Carboniferous, and then by single-winged seeds in the Permian."

從以下內容提煉的關鍵洞見

Alasemenia, the earliest ovule with three wings and without cupule

by Wang,D., Yan... 於 www.biorxiv.org 10-14-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.11.561822v1

深入探究

種子植物の適応放散の過程で、Alasemenia以外の翼状種子化石はどのように進化したのだろうか。

Alasemenia以外の翼状種子化石は、GuaziaやWarsteiniaなどを含む他の種子植物においても、独自の進化を遂げてきました。これらの化石は、翼状の被子葉を持ち、それぞれの種子が異なる数の翼を持っています。Guaziaのように4つの翼を持つ種子やWarsteiniaのように4つの翼を持つ種子など、異なる数の翼を持つ種子が存在します。これらの翼は、形状や配置などにおいて異なる特徴を示しており、それぞれの種子が独自の適応放散戦略を発展させてきたことが示唆されています。

種子植物の適応放散の過程で、Alasemenia以外の初期種子植物の被子葉は、どのような機能を果たしていたと考えられるか。

Alasemenia以外の初期種子植物の被子葉は、保護や受粉の機能を果たしていたと考えられます。これらの被子葉は、古代の種子植物において、種子や胚を保護し、受粉を助ける役割を担っていたとされています。また、被子葉は光合成を行うための機能も持っており、初期の種子植物が栄養を得るために重要な役割を果たしていたと考えられます。Alasemenia以外の初期種子植物の被子葉は、進化の過程で新たな機能を獲得し、風による放散戦略に適応していったと推測されます。

Alasemenia以外の初期種子植物の分散戦略は、どのように進化したのだろうか。

Alasemenia以外の初期種子植物の分散戦略は、進化の過程で多様化し、新たな特徴を獲得してきました。これらの初期種子植物は、風による放散戦略を発展させる中で、独自の特徴を持つ種子を形成してきました。GuaziaやWarsteiniaなどの化石種子は、独自の翼状構造を持ち、風による効率的な分散を可能にしています。これらの種子は、風による運搬や散布を最適化するために、独自の形状や構造を進化させてきたと考えられます。初期種子植物の分散戦略は、種子の形態や構造の多様性を通じて進化し、風による放散能力を最大限に引き出すように適応してきたと言えます。