“活化石”记录历史柏树进化印证古陆分离

原标题：“活化石”记录历史柏树进化印证古陆分离

[导读]以兰州大学刘建全课题组为首的国际科研团队，取得了一项填补国际生物地理学领域空白的创新性成果，他们详细地论证了联合古陆分离导致不同大陆分布的柏科植物“各奔前程”的假说。

人称“活化石”的柏科植物——水杉

两亿两千万年前的联合古陆

最近，以兰州大学刘建全课题组为首的国际科研团队，取得了一项填补国际生物地理学领域空白的创新性成果，他们详细地论证了联合古陆分离导致不同大陆分布的柏科植物“各奔前程”的假说，这项研究成果在2012年5月15日出版的《美国科学院院刊》上发表。

本报特约该论文的第一作者兰州大学毛康珊博士，就这项有趣研究的内容向公众做一点科普解读。

一亿六千万年前的联合古陆解体

两亿两千万年前，地球上只存在一个超级大陆，其面积相当于现今所有陆地面积之和，史称联合古陆或者泛古陆。联合古陆气候相对稳定温和，地球赤道地区并不炎热，南极和北极地区也没有冰川，地球不同区域生长着近乎相同的生物种类。

那时，恐龙时代刚拉开序幕不久，柏科植物的共同祖先便已出现，开始逐渐进化出不同的植物种类并且遍布联合古陆南北部。约一亿六千万年前的晚侏罗纪，恐龙种类繁盛，联合古陆开始逐渐分离为两个超级古大陆，即北方的劳亚古陆和南方的冈瓦纳古陆。伴随此地质事件，柏科植物目前最兴盛的两个亚科——主要分布于北半球（主要源自劳亚古陆）的柏木亚科和分布于南半球（由冈瓦纳古陆演化而来）的澳洲柏亚科，其祖先开始在各自的“新家”沿着不同的轨迹继续进化。

劳亚古陆是北半球主要大陆的前驱，后来逐渐破碎化形成北美洲、欧洲和大部分亚洲大陆。冈瓦纳古陆则是南半球主要大陆的前驱，先后分离产生出南美洲、非洲、印度（以上三个大陆后来部分或全部漂移至北半球）、南极洲和澳大利亚大陆等。随着联合古陆逐渐分离及破碎化为不同的古大陆，地球古气候环境逐渐出现纬度温度梯度，即高纬度地区气温相对较低，反之亦然。各大陆之间分开之后，分布在各个大陆上的生物开始适应不同的环境，因而逐渐朝着不同的方向进化，最终产生现在各大洲互不相同的生物物种。柏科柏木亚科的祖先和澳洲柏亚科的祖先也不例外，他们随着劳亚古陆和冈瓦纳古陆的分离破碎，逐渐进化产生出现在柏科绝大多数的物种。

柏科植物保留了古大陆分离的地理格局

事实上，科学家已经证明联合古陆分离的历史对哺乳动物、两栖类和爬行类的进化历史也造成了较大影响。以大家最为熟悉的恐龙为例，化石证据表明，晚侏罗纪时劳亚古陆和冈瓦纳古陆分离时，分别生长在两个古陆上的恐龙便开始进化产生出不同种类的恐龙。另一个例子是蛙类，科学家研究发现南半球和北半球的蛙类进化支系“分道扬镳”的时间与劳亚古陆和冈瓦纳古陆的分离时间高度吻合。

但是，动植物如果移动性强或者传播较远的话，往往会破坏这种由于古大陆分离破碎形成的生物在地理分布上的格局。比如，红莓苔子（一种杜鹃花科的、产浆果的灌木）最初只在北半球高纬度地区生长，后来通过候鸟传播至南美洲高纬度地区；候鸟迁徙前通常会采食这种浆果储备体能，红莓苔子就是搭乘“鸟胃航班”到达南美洲最南端的。很多植物都进化出相似机制，它们长出鲜美的果实让动物采食，然后种子就可以在动物的胃里面安全的传播到新的地点，在那里生根发芽，继续繁衍。

与红莓苔子等植物不同，一亿六千万年前柏木亚科和澳洲柏亚科的祖先，其球果多为木质化结构，口感硬涩且难以消化，并不吸引动物，它们的种子大多数借助风力和水力来传播。因此，柏科植物由于古大陆分离而产生的地理格局得到了很好的保留。

原标题：“活化石”记录历史柏树进化印证古陆分离

关键词：柏科,活化石,台湾杉,泛古陆,崖柏