是誰開出了世界上第一朵花？

是誰開出了世界上第一朵花？這個問題一直困擾著植物學家們。很長一段時間里，人們都視美麗優雅而又偌大的木蘭花為世上最古老的花朵，許多人都將其繪制成恐龍時代插畫中的植物主角。

當然也有人認為最早的花出現在潮濕而陰暗的林間灌木上。

然而最近，越來越多的證據令科學家開始考慮一種不同的可能性：最早的花嬌小，無味，不產蜜，沒有花瓣，水生而且不需要授粉——簡而言之，從外觀或許無法認出這是一朵花。這樣截然相反的結論怎么說都有些出人意料。然而化石和分子研究的證據都指向這個結論，最新的化石證據是一種名為Montsechia vidalii 的植物。

Montsehia 在100多年前發現于西班牙的比利牛斯山。巖層的年齡大約在1.25到1.3億年前，與現今認為的花出現的時間——1.3到2.1億年前相近。然而，為了弄清Montsechia 究竟屬于什么物種，卻讓科學家爭得不可開交。

對于這種植物身份的猜測包括一種苔蘚的近親，地錢；高大的草本植物木賊；某種裸子植物（例如松樹和杉樹）；某種真正的開花植物（也就是被子植物）。

這種植物完全沒有根系（在1000個化石樣本中都沒有發現），而且出于某種原因，這種植物在化石中呈現兩種不同的形態，正如上圖和下圖A，B中所示。

兩種生長形態從未同時出現，而是是相互獨立的，但在同一巖層中，兩者出現的比例相當。

一隊由法國，德國，西班牙和美國科學家構成的小組最近仔細研究了這些化石之后得出結論，稱它們的的確確是一種開花植物，他們的成果今年夏天發表在了美國國家科學學院院刊（PNAS）上。

他們之所以得出這個結論，是由于發現了他們認為是果實的結構。在上圖中你可以看到，兩種形態中的一種葉子很長，幾乎沒有果實。另一種的葉子較短，呈鱗狀并且有很多果實，多數成對生長。是什么原因讓科學家們如此肯定這兩種不同形態的植物屬于同一個物種？是它們相同的微觀結構和果實。奇怪的是，兩種形態中都沒有發現雄性特征的個體。

如果世界上第一朵花長得不像我們平時看到的花，那么它們為什么被稱為花呢？答案是果實。花最典型的特征是具有心皮，通常包含了一個向外突出以接受花粉的粘性柱頭和花柱——然而花最本質的結構是擁有可以產生卵子的子房，當昆蟲把花粉傳遞到柱頭上，花粉粒就萌發出花粉管沿著花柱向下生長到達子房。一旦子房里的卵子成功受精，花就發育為內含種子的果實；果實實際上就是一個受精后發育成熟的子房。

廣義上的裸子植物，包含蕨類和針葉樹類，只產生種子，不形成果實。更早期的植物比如苔蘚和地錢，連種子都不形成，只形成有孢子。按照這隊歐洲科學家的說法，即便沒有任何類似于我們認為的“花”的結構，Montsechia 仍然擁有了特征可識別的果實。

根據研究人員的描述，雖然很難從圖片上辨認，但是仍然可以看到在這個棕色橢圓的果實里的種子，它們被一根長長的珠柄倒掛著，而珠柄正相當于植物的臍帶。在它的頂部，子房（或者說果實）的壁上有方便花粉進入的氣孔，然而花粉粒的花粉管（如果它真的有這些結構的話）需要繞著胚珠一路生長，然后從頂部孔的對側進入子房。

花壁上的氣孔，缺失的柱頭和花柱，加上這種花外表樸實且為單性花的事實，都讓科學家們推測，這是一種水下授粉的植物。在水下通過氣孔授粉的植物在今天已經很少見了，但是并不是沒有；不到5%的現存水生植物依靠水中授粉。

Montsechia 和一種常見的現代植物很類似：金魚藻（Ceratophyllum）。你很可能聽說過這種植物，因為它在水里非常常見。

需要留意的是水生環境，沒有根須，葉形和成對果實這些特點。多數由陸生轉為水生的植物不會摒棄它們陸生時的柱頭，而進化出氣孔，或者說，它們會保留它們昔日作為陸生植物的部分特征，就如同有些鯨魚體內還保留著退化到很小的髖骨一樣。金魚藻沒有陸生植物的遺留特征，說明它一直是水生的，抑或距離它生長在陸地上的年代已經非常非常久遠了。

Montsechia 類似于古果屬（Archaefrucus），古果屬曾經也被認為可能是“最早的花”而在十年前引起過轟動，它們的花都很小，貌不驚人，都是水生，它們都是這個頭銜的有力競爭者。然而它們還有很多對手，在下面開花植物起源的系譜圖里，水生植物或者可能由水生植物演變而來的植物都被標成了藍色。

Nymphaceae是睡蓮的一種，它出現的時間很早并且至今依舊是水生。類似于具有平行葉脈的禾本科和百合——它們的祖先也可能是水生植物。另一種可能是最早開花植物的Bevihalstia pebja，也同樣嬌小并且水生。

木蘭同樣是早期開花大家庭中的成員之一。目前認為最早出現的真正意義上的開花植物是互葉梅（Amborella），這種木本灌木現在只能在太平洋法屬新喀里多尼亞群島的某個島嶼上才能看到。它剛出現的時候，可能像，也可能不像它今天看起來這樣。

科學家稱，通過DNA比較，金魚藻曾一度被認為是最早的具有多種生長形態的開花植物。而現在多數人認為這個頭銜應該屬于Amborella，當然依舊有人持前者觀點。

不管怎么說，與金魚藻極為類似的Montsechia，在開花植物出現的早期階段就已經高度適應水生環境。金魚藻毫無疑問是一種開花植物，因此如果它和Montsechia 真的有進化上的聯系，這將把開花植物出現的時間定為到1.25億年前，并且進一步使人們相信，“最早的花”并非風光地綻放在大樹之上，而是嬌羞地吐露在水草之間。

參考文獻：

Gomez, Bernard, Véronique Daviero-Gomez, Clément Coiffard, Carles Martín-Closas, and David L. Dilcher. "Montsechia, an ancient aquatic angiosperm." Proceedings of the National Academy of Sciences (2015): 201509241.

關于作者：

Jennifer Frazer是一位獲得過《科學》雜志優秀記者獎的科普作家。她擁有生物學、植物病理學/真菌學，以及科普寫作學的學位。她也進行體外生命的研究。你可以在推特上關注她@JenniferFrazer。

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