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地质瑰宝:植物化石究竟记录了什么?

2017-05-06 桔灯勘探



几亿年前的植物都长什么样子?


小桔今天用植物化石带你走进几亿年前的植物世界~


01

巴拉曼蕨

Baragwanathia




巴拉曼蕨(Baragwanathia),石松类植物,植物高约30cm,叶呈长条状,紧密螺旋着生。这种植物的化石记录是从志留纪至早泥盆世,发现的地点包括澳大利亚、加拿大和中国。



巴拉曼蕨(Baragwanathia)化石,与单笔石(Monograptusthomasii)(最左上角的化石)化石一起保存,笔石化石为该地层的时代提供了重要证据。澳大利亚,志留纪。


02

Barinophyton




Barinophyton 目前有两个钟,B. obscurum and B.sibericum,尚无中文翻译名称,化石记录从早泥盆世到早石炭世。Barinophyton的生殖部分为具有独立小型叶的孢子叶球——这符合石松植物的特征,可是这种植物的茎干却与石松植物显著不同,缺乏明显的小型叶。散生的叶在各地泥盆纪地层中曾有报道。


目前对Barinophyton的分类位置存在很大争议,也有人将这种植物放在工蕨类中。


03

Cooksonia



地质时代:志留纪
产地与地层:Bertie Group ,Buffalo, New York
这是非常难得的早期陆生植物化石,更难得之处还在于这种植物化石和一种蝎子一同保存。


图中条带状的就是该植物化石,而团块是蝎子动物的外骨骼。


05

柏树球果化石



名称:Cypress Cones
时代:渐新世

地层:Muddy Creek Formation

产地:美国Beaverhead County, Montana

柏树化石比较罕见,类似的植物化石标本在本版也有过贴图。


本化石罕见之处在于柏树的枝条和生殖部分一同得到了保存,并有机连接。此图为雄球果化石。化石保存清晰。

06

贝壳杉Agathisbbs



纲:松柏纲Pinopsida

目:松目Pinales

科:南洋杉科Araucariaceae

属种:侏罗纪贝壳杉Agathis jurassicab 

时代:中侏罗世 Middle Jurassic

化石产地:澳大利亚Farrs Hill, Glugong, New South Wales

地层:Purlawaugh Formation 



本化石是杉树类植物的一段枝条,在分类上被归为侏罗纪贝壳杉Agathis jurassica。贝壳杉是一种“活化石”,现生植物仍然生活在澳大利亚的森林中。贝壳杉在侏罗纪分布很广泛,当时的气候同今天相比更加温暖,也更加湿润。


08

叉叶松

Dicroidium



植物化石名称:Dicroidium zuberi

时代:三叠纪Triassic
产地:澳大利亚和南极洲



叶片分叉的种子蕨类植物非常特殊,在分类上属于裸子植物,和现代植物差别非常大。叉叶松曾广泛分布与南半球,其化石成为了大陆漂移学说(theory of Continental Drift)的重要证据之一。



由于化石比较分散,这种植物雄性和雌性的两种不同球果分别被鉴定为不同的植物名称。其中雌性生殖结构被归为Umkomasia 型,而雄性花粉着生器官被命名为Pteruchus。叉叶松同时还是重要的标准化石,地层学意义重大。化石记录一直延续到白垩纪被子植物首次出现的时候。


09

赤杨木叶化石



学名:桤木未定种(Alnus sp.)
时代:始新世
产地与地层:美国 Challis 火山岩层


赤杨木,学名桤木(Alnus cremastogyne)是桦木科桤木属的植物。现代赤杨木分布于中国四川、江苏、陕西、甘肃、贵州等地,生长于海拔500米至3,000米的地区,常生于山坡或岸边的林中,目前尚未由人工引种栽培。




本图中为赤杨木的叶片化石,产自美国始新世地层中,植物叶上具有精美的叶脉保存,叶缘的齿状边缘非常清晰,提供了独特的鉴定特征。


10

刺镰蕨

Drepanophycus



名称:Drepanophycus spinaeformis

时代:泥盆纪Devonian


任何一个学习古生物学的人都要接触到这种化石植物。Drepanophycus是生活在志留纪——泥盆纪时期的石松类植物,具有刺状小型叶,孢子囊腋生与叶的腹面。


Drepanophycus化石研究历史悠久,大概从19世纪就已经有报道了,是泥盆纪植物,甚至古植物中的经典属种之一。



Drepanophycusspinaeformis是模式中,在世界各地的泥盆纪地层中都有报道,图示标本来自德国和加拿大。


化石为亚型保存,很多细节需要通过显微镜才能看到——没办法,研究古植物离不开显微镜。


11

大脉羊齿



实际上,这种植物还有很多其他的名字。从化石图上来看,或许我们对它并不陌生。


化石时代主要是石炭纪- - 二叠纪。


这个时代的地层中有大量这类羊齿植物,鉴定的时候往往只是根据叶的形态。


大脉羊齿的小叶比较大,单一着生,叶脉复杂。可能与地层中的髓木植物具有密切的关系。但是,连接保存的化石比较罕见,如果能够发现,将非常具有科研等方面意义。植物可能是木本类型,比较高大。


12

大羽羊齿属

Gigantopteris



这个古生代的大型叶化石种具有羽状脉、三级脉结成网状、进而产生相同或更高级的分枝。这些结成网状的分枝形成一个由不规则网眼组成的网脉、在更高级脉里进而结网,又形成网眼。



赖于其复杂的叶相、地层延限和地理分布的组合特征。这项研究表明大羽羊齿属Gigantopteris和单网羊齿属Gigantonoclea构成了大羽羊齿类植物gigantopterids的概念。


13

灯笼藤(灯笼果)



学名:Cardiospermum coloradensis
时代:始新世(Eocene)
产地与地层:美国Utah,Bonanza,绿河组(GreenRiver Formation)



灯笼藤为草本或灌木状的藤本植物。而化石种可能代表了灌木生长类型。图示叶片开裂完好,颜色美观自然。叶脉清晰,并保存有叶柄。


14

冬青树



化石名称:美国冬青树未定种 Ilex sp.

化石整体大约80mm x 95mm

时代:渐新世Oligocene

产地:美国Utah

地层:Skull Rock Pass 砾岩层



第三纪以来的植物化石和现代植物很相似。本贴为植物叶子化石,根据形态,可确定为冬青树,但具体种名无法确定。


化石为淡水湖泊环境沉积的产物,灰岩保存。


15

豆科

Leguminosae



双子叶植物,约690属,17600余种,为种子植物的第三大科,广布于全世界。豆科有草本植物,也有木本植物,多数豆科植物的叶都是复叶。



豆科植物的主要特征是:


花冠——一些是蝶形花冠(蝶形花亚科一般是,苏木亚科则为假蝶形花冠,含羞草亚科通常不是)。有关化石的讨论,探索远古生物,普及科学知识。

雄蕊——一些是二体雄蕊。
果实——荚果。


16

杜松

juniper



学名:Juniperus creedensis
时代:第三纪
地层:Creede Formation
产地:美国
学科:柏科



现生杜松,别名,欧洲刺柏、普圆柏。常绿乔木。树冠圆柱形,大枝直立,小枝下垂。刺形叶条状、质坚硬、端尖,上面凹下成深槽,槽内有一条窄白粉带,背面有明显的纵脊。球果熟时呈淡褐黄色或蓝黑色。种子近卵形顶端尖,有四条不显著的棱。


17

枫香属



枫香属植物在北半球第三纪到第四纪广泛分布,北美地区第三纪、东亚日本、中国、欧洲的第三纪可以见到枫香类植物保存的叶片,木材,聚合果化石。


18

封印木

Sigillaria



石松纲,是封印木科中重要的一属。茎高大,仅在顶端呈两歧分枝,或不分枝。根状茎很特别,先自茎基分出四条主枝;每一主枝再作多次平展的两歧分枝。叶线形或披针形,螺旋状排列,脱落后在茎上留下纵列的六角形印痕。孢子囊穗轮生于茎顶叶丛之下。生存于石炭纪及二叠纪。


19

伏地柏

Camaecyparis



地质时代:始新世Eocene
产地:McAbee Fossil Beds,Tranquille Shale, Cache Creek, British Columbia, Canada



化石标本呈现了精美保存的松柏类树枝化石,属于典型的白柏类(White Cedar (Camaecyparis))。化石沉积环境为湖泊相,化石保存精美。


20

辐射轮叶 

Annularia radiate



轮叶Annularia是石炭纪—二叠纪常见的化石形态属。


21

根座

Stigmaria



名称:Stigmaria

时代:石炭纪

产地:英国St Helens Lancashire,Crockhey Opencast煤矿



这种化石被认为是鳞木(Lepidodendron)或封印木(Sigillaria)的根。由于化石表面具有圆形根座,呈脐状,故又名脐根座。


22

功劳木

Mahonia aceroides



时代:第三纪
地层:Creede Formation
产地:美国化石


这种植物的名字很有意思,十大功劳(Mahonia),别名:黄天竹、土黄柏、刺黄芩,猫儿刺。小檗科 (Berberidaceae),约100种,分布于美洲中部和北部及亚洲,我国有50种,产西南部和南部,大部供庭园观赏用。


23

珙桐



学名:古珙桐 (Davidia antique)
时代:古新世(Paleocene)
地层:Fort Union Formation
产地:美国,Glendive, Montana


罕见的古珙桐叶片化石,产自古新世地层中。化石叶片保存完好,细节毕现,叶脉清晰。化石整体颜色清晰,对比鲜明。另外,两片叶片共同保存在一起,更为罕见。


24

海金沙

Lygodium



时代:始新世(Eocene)
产地与地层:美国Utah,Bonanza,绿河组(Green River Formation)


两种植物的叶片同时保存在一块化石上,海金沙叶子和榉树叶子。


25

Yuknessia



化石名称:藻类植物未定种
学名:Yuknessiasp
分类:真核生物Eukarya,植物界Plantae,绿藻门Chlorophyta
地质时代:寒武纪Cambrian
产地:美国Millard County, Utah
地层:Wheeler Shale Formation


Yuknessia是一种纤细,扁平,叶状的碳质藻类。与其相关的藻类化石曾经在加拿大的Burgess页岩中有所发现。


26

美国衫树

Sequoia



时代:渐新世
地层:Muddy Creek Formation
产地:美国,Beaverhead County, Montana
该球果化石长约3cm。



美国衫,又名红杉,非常粗壮的一种树木,裸子植物门,松柏纲,杉科(Taxodiaceae)。现仅存北美红杉(Sequoia sempervirens)一种,分布于美国的加利福尼亚州北部和俄勒冈州西南部的狭长海岸,为常绿大乔木,高可达110米,胸径可达8米,是世界上最高的树种之一。


27

胡桃叶片化石



学名:Juglanstaurina
时代:古新世
地层:Fort Union Formation
产地:美国Glendive, Montana


罕见的植物叶片化石,较大的胡桃叶片化石。保存于蒙大拿州,古新世地层中。植物叶脉清晰,色彩自然,对比鲜明。


28

琥珀花朵



时代:渐新世Oligocene——中新世Miocene

产地:多米尼加Region near Santiago



多米尼加产的化石琥珀,其中保存了大小约5mm 的花朵。花朵可能属于孪叶豆(Hymenaea)植物。花的细节很清晰。


29

黄樟

Sassafrashesperia



化石名称:Sassafras hesperia

时代:始新世 Eocene

化石大小,围岩75mm X 100mm,叶片大小长72mm

产地:加拿大Cache Creek,Tranquille页岩



黄樟Sassafras hesperia叶片化石,细节丰富,叶脉清晰,叶形完整,近乎完美。该种植物一般具有三出脉,但是,也有约10%的叶只有单一的主脉。


30

榉树叶片化石



学名:Zelkovanervosa (Keaki Tree Leaf)
时代:始新世(Eocene)
产地与地层:美国Utah,Bonanza,绿河组(Green River Formation)


榉树叶片化石,细节清晰,颜色自然,对比鲜明。


31

蕨叶



化石名称:蕨类植物羽片

化石整体大约90mm x 230mm4 
最大的蕨叶大小约16mm X 90mm

时代:渐新世Oligocene

产地:美国Utah

地层:Skull Rock Pass 砾岩层



第三纪以来的植物化石和现代植物很相似。化石为淡水湖泊环境沉积的产物,灰岩保存。由于保存的细节不多,难以鉴定具体属种,只能明确为蕨类植物的羽片。


32

科达树

Cordaites



时代:石炭纪—二叠纪
分布:广泛,几乎世界各地同期地层
地层:美国Fire Creek Formation (石炭纪),中国保德组(二叠纪)等。



科达树(Cordaites)可能是现代松科植物的祖先。科达树具有种子,为裸子植物。树干高大,在茎轴上,叶呈条带状,呈紧密螺旋状分布,叶具有直线脉络。科达树都是木本植物,高可达50米,在石炭纪沼泽森林环境中很丰富。


33

琥珀中保存的蔻木花



琥珀中蔻木花与昆虫同时保存。

时代:上新世Pliocene 至更新世Pleistocene

产地:哥伦比亚Andes Mountains



34

Rhynia gwynnevaughanii



最早的原始陆生植物之一。
产地:苏格兰,莱尼,碎石层
时代:早泥盆世
直径:1.3mm
硅质保存,在研究的过程中可以进行层层撕片的方法。



苏格兰的莱尼是最知名的早泥盆世植物化石产地之一。莱尼碎石作为最重要的植物化石产出,其关键在于它代表了最古老、最完整保存的陆地生态系统。莱尼碎石的同位素顶年结果为 3.96亿年(布拉格期),其中化石植物保存有精美的细胞结构,主要的植物代表类群有莱尼蕨类,工蕨类和石松类。尽管植物的各种细节保存非产清晰,但是其分类上的自然亲缘关系却并不明朗。


35

Leclercqia complexa



分类:石松类,原始鳞木目
产地:美国纽约州
时代:中泥盆世



并没有一致的中文译名,如果一定要翻译,姑且可以翻译成“莱氏蕨”,种名含义为“复杂”,合起来就是“复杂莱氏蕨”。


36

冷杉化石



名称:Abies rigida
时代:第三纪
地层:Creede Formation



图示化石分别展示了冷杉植物的各个部分,冷杉的枝条,针叶,具翅的种子,两枚球果等。


37

连香树

Cercidiphyllum



地质时代:古新世Paleocene
化石产地:美国Montana
地层:Fort Union Formation



现生连香树为一种多见于中国和日本的落叶树木,生长迅速,也呈圆形,叶蓝-绿色,秋天会变为金黄色。


38

两种轮叶

Annularia


(1)Annularia sphenophylloides



(2)Annularia stellata



轮叶Annularia是石炭纪—二叠纪常见的化石形态属。


39

鳞孢叶

Lepidostrobophyllum



名称:鳞孢叶(Lepidostrobophyllum)
时代:石炭纪
产地:英国St Helens Lancashire,Crockhey Opencast煤矿



40

鳞木

Lepidodendron 



一种原始维管植物,乔木状,高可达30米,茎干直径可大1米。石炭纪非常繁盛,又被称为巨石松。



在鳞木的茎干上通常都紧密排列有呈菱形的叶座,这种茎干化石在石炭纪的地层以及煤核中非常常见。鳞木非常高大,完整植物体的化石保存几乎不可能,这种植物的跟、茎、叶的单独部分也就被建立为不同的属种了。


41

柳树



学名:Salix cockerelli
时代:始新世(Eocene)

产地与地层:美国Utah,Bonanza,绿河组(Green River Formation)


42

芦木

Calamites




芦木(Calamites)是一种已经灭绝了的有节类植物,植株高大,呈乔木状。现代最相关的植物类群当属木贼类植物了,然而,现代有节类植物都是草本类型,植株低矮。化石芦木非常高大,最大高度可以达到30多米。这种植物在石炭纪的成煤的沼泽森林中非常常见,二叠纪早期灭绝。


43

文山鹿角蕨

Cervicornus wenshanensis



地质时代:早泥盆世

地层:坡松冲组

产地:云南文山


由于叶子的形态酷似鹿角,因此命名为鹿角蕨,产地在云南文山,所以便以文山为种名。


这种植物由于没有保存生殖部分,分类很难确定,只能根据其化石时代——早泥盆世,大致判断,这种植物可能是某种蕨类。


44

轮叶

Annularia



时代:晚石炭世
地层与产地:美国Braidwood组


化石为细砂岩保存,呈橙黄色。中央纵向为植物体的枝干,多枚长条状的叶环绕枝干,完整而清晰。


45

脉羊齿

Neuropteris



种子蕨类(Pteridosperms)

时代:石炭纪(Carboniferous)

产地信息:英国Somerset,灰色泥页岩。



种子蕨类植物具有蕨类植物的叶子,同时却以种子进行繁育,这是一种已经灭绝的植物类型。它们在石炭纪时极其繁盛,是当时陆地植被的重要组成部分。


46

美木

Callixylon



化石名称:Callixylon newberryib

时代:泥盆纪

产地与地层:美国New Albany Shale



美木实际上是最早的木化石,早在中泥盆世时期,就已经有相应的化石记录。


美木特指一种类似于现代裸子植物解剖结构的木化石,研究标本,美木实际上是古羊齿(Archaeopteris)植物的木质部分,后者主要指叶片,枝干,孢子囊等形态方面的标本。


47

南洋杉



学名:Araucariamirabilis

时代:侏罗纪Jurassic

地层:Petrified Forest

产地:阿根廷,CerroCuadrado, Patagonia



裸子植物南洋杉的繁殖部分,球果化石,植物结果保存细致,形态立体性强,细节清晰。与枝干部分依然保持连生状态。独特的鳞片状叶非常精美。


48

拟卷柏

Selaginellites




早在石炭纪时期,地层中就已经有卷柏类植物的报道了。针对这些化石,有的学者定名为“卷柏”,有的则为了与现生卷柏进行区分,另起了名字,即,拟卷柏(Selaginellites)。


49

拟无患子

Sapindopsis



学名:Sapindopsis anhoury

地质时代:中白垩世(Middle Cretaceous),约0.93 亿年前

产地与地层:美国Lebanon Sublithographic Limestone



这种命名方式是因为这种植物与现代无患子非常相似。而现代无患子植物最早的化石记录出现在美国始新世(Eocene)地层中,但是更早地层中的类似植物被定为拟无患子植物。


50

拟银杏



学名:Ginkgoites australis

地质时代:白垩纪

产地:澳大利亚Leongnatha, EastGippsland, Victoria

地层:Strzelecki Group,Koonwarra Fish Beds




51

朴树

Hackberry



学名:Celtis mccoshii

时代:始新世(Eocene)

产地与地层:美国Utah,Bonanza,绿河组(Green River Formation)


朴树叶片化石,始新世,知名的绿河组。叶片呈长矛形,叶脉清晰而完整,叶缘具有齿,细细的叶脉连接在叶片上,精美保存。整体颜色清晰,对比鲜明。


52

桤木

Alnus parvifolia



分类:桦木科Betulaceae

化石时代:始新世 Eocene

产地:加拿大英属哥伦比亚



53

漆树叶片化石



学名:Rhus nigricans
时代:始新世
产地与地层:美国Utah 绿河组



该化石保存完整,叶脉清晰,齿状的叶缘也很完整清晰。对比化石植物和现代植物,有助与深入学习和掌握。


54

莎草

Cyperus



时代:第三纪
地层:Creede Formation
产地:美国


55

山核桃



时代:古新世

产地与地层:美国,Fort Union组


很大的一块山核桃叶片化石,整体保存完整,细节毕现。叶片长约6英寸(约15cm)。


-End-


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