解密远古之花（上）

主持人：于胜春

解  说：于  毅

各位好！欢迎收看我们今天的《地理·中国》节目，我是胜春。

我们今天的节目先要认识一下这位19世纪最伟大的科学家之一，进化论的奠基者，英国的博物学家查理·达尔文，就是我们在身后大屏幕中看到的这位。

1859年，在达尔文50岁的时候，他出版了震动当时学术界的《物种起源》，提出了生物进化论的学说。

书中用大量的资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异，生存斗争当中和自然的选择过程当中，由简单到复杂，由低等到高等不断发展变化的。但是，您知道吗？晚年的达尔文却一直在为一个问题所困扰。什么问题呢？您看，就是这朵花。 

如果所有的生命都是从低级向高级演化而来。那么，植物也应该不会例外。从不会开花到会开花结果，那么，植物究竟是什么时候开始开花的？那朵世界上最早的花是什么时候出现的呢？达尔文一生都没有找到答案，这个世界上最早花的谜一直延续了150年。

46亿年前，地球就开始在太阳系寂寞地转动。那是个死寂荒芜的世界，没有任何生命的迹象。

25亿年前，植物出现在地球上，它们以顽强的毅力走出海洋、登上陆地，制造出充足的氧气让地球生命的繁衍成为可能。但是，最初的植物还没有学会开花，要繁衍后代离不开缥缈的风。

风把雄球果上的花粉吹到雌球果上，雌球果授粉后开始孕育种子，这个看似简单的过程却是植物经过几亿年的进化才发展出的高难度动作。

但这些种子的生长发育都是裸露的，比如我们今天看到的松柏。于是，人们把像松柏这样裸露种子的植物称作裸子植物。它们体形粗壮，生长缓慢，裸露的种子更是直接威胁到后代的安全，低下的繁殖能力使它们在进化的历史上每前进一小步都付之以惨重的代价。

渐渐地，植物学会了开花和结果。果实像被子一样给予种子完美的保护，从此一个新的植物类群被子植物诞生了。

【辽宁古生物博物馆馆长：孙革】

通常我们知道的，比如说苹果。你看它里面有核，里面的种子部分。但它外面有果实来包裹它，我们吃的那些都是它的果肉或者其它部分。

而被子植物的另一个与众不同的特征是能开出真正的花。也就是说，被子植物出现时，地球上才开始有花朵绽放。

大家看我手里拿的这些东西，以前这些东西在很多人眼里其实就是花啊，草啊，树叶啊，水果。

现在听了专家这么一介绍，原来还可以这么分一下，这是被子植物，这是裸子植物。那么，它们最大的区别是什么呢？一个是开花的，一个是不开花的，种子裸露着，种子被这果实包着。但是，从裸子植物到被子植物，这植物可是走了几亿年的时间。

被子植物能通过昆虫将雄蕊上的花粉传到雌蕊上，最巧妙的是，种子发育的全过程都在花朵中完成。当花朵凋谢，包藏种子的果实也已形成。它不仅能抵御干旱和低温，还能传播到更远的地方。

因此，能够开花的被子植物的生存能力要强过以往的任何植物。先进的繁衍方式使被子植物迅速地占领了地球，最终为动物和人类创造出了一个适合生存的家园。

一百多年前，查理·达尔文在《物种起源》中向整个人类揭示了生命的进化过程。所有的生命都是由低级物种向高级物种逐级进化而来，植物也不例外。

而植物中，被子植物处在演化级别的最高级，是最晚出现的植物，它一定是由相对低级的植物物种进化而来。可被子植物究竟是由哪类植物物种演变而来，演变又是何时发生的？达尔文却一直没有找到答案，因为在他有生之年始终没有找到最早的被子植物化石。

从当时科学家已经找到的化石来看，在距今一亿五千多万年前，地球已经是个充满生机的世界。史前巨兽恐龙统治着天下，可这个世界却是单调、不完美的。因为它没有一朵花。也就是说，在距今一亿五千万年前，被子植物还没有出现。

【中国地质大学（北京）教授：李凤麟】

这个生物曾经存在的证据就是化石，也就是说，它们曾经是在地球上生活过的动物。它死了以后由于各种条件，它保存成化石，保留到现在。只有保存成化石的，我们才能够知道。

但让达尔文困惑的是，几千万年过去后，在距今一亿一千万年前，花朵突然出现在地球的各个角落。大量距今一亿一千万年前的被子植物化石被挖掘出来，有力地证明了在距今一亿一千万年前地球上已经开遍了五颜六色的花。

它们从哪里来？为什么会突然以这样繁茂的形式出现？在这之前，它们又是怎样一步一步走过来的呢？因为没有找到比一亿一千万年更早的被子植物化石，达尔文无法提供更多植物演化的证据。

【辽宁古生物博物馆馆长：孙革】

达尔文之所以当时感到困惑不解，就是已经好多样子了，就是好多个分类群了。那么在一亿年左右，突然间在全世界这么发达。那么，它应该前边是怎么回事啊？它怎么忽然间这么样，像爆发似的在全世界各地都能发现这么多被子植物化石？他找不到它的线索。

但是，达尔文没有解决问题，他前边不知道，容易人们就产生错觉。那是不是上帝给我们创造出来的？或者说就常常可能在整个的思想、认识在生物界就是不了解这个生物的进化。

找不到最早的被子植物化石就无法将它和较低等的植物进行对比，也就无法提供它们从低向高的演化证据，达尔文自己提出的关于物种逐渐进化的观点就将面临更多质疑。

年近六旬时，达尔文给朋友写了一封信把这个无法解释的现象称为讨厌之谜。

几年以后，这个生物进化论的开创者去世了，他把讨厌之谜和无数辉煌的成就一起留给了后世。

【中国地质大学（北京）教授：李凤麟】

最早发现生物进化规律的就是达尔文。我们现在所找的这些东西都是循着达尔文指出来的这个方向，我们再找更多的事实，发现以后不是发现就完了。

你要对它的各个方面进行研究，能确定它到底是哪一类的生物，它的特征是什么，它在进化上的序列里处在哪个地位，慢慢才能研究出来。

那么，植物从出现之日起究竟经历了怎样的演化过程呢？在距今25亿年的时候才有了最早的植物，一些生长在水里的菌类、藻类，一直到了距今四亿三千八百万年前植物才能离开水到了陆地上。这时候，大地才开始有了绿色，这就是蕨类植物。

历史再向前推进，到了距今两亿四千多万年前出现了裸子植物。直到一亿五千万年前，地球都是裸子植物统治的天下。可是，在距今一亿一千万年前的时候，被子植物竟突然呈现出大爆发的形式，地球上开满了五颜六色的花。

那么，从一亿五千万年的沉寂到一亿一千万年的突然繁茂，这四千万年的时间里究竟发生了什么事情？被子植物最早出现在什么时候？解答这个疑问的化石现在又在哪里呢？

我们的地质学家就像在给这个地球生物作断代史，用化石把中间空缺的东西一点点给填补上，把这生物演化的历史给它连接起来。

那么，解开达尔文所谓讨厌之谜的唯一办法就是找到世界上最早的那朵花的化石。全世界的古生物学家都在寻找，我们中国的一个叫孙革的人也在寻找。

孙革，中国著名古植物学家，沈阳师范大学、吉林大学教授、博士生导师，辽宁省古生物博物馆馆长、原中科院南京古生物研究所副所长。

1986年夏天，时任南京古生物研究所研究员的孙革带领着课题组来到中国吉林省东部的大拉子对当地的古生物化石分布进行考察。没想到，这次看似普通的考察活动却有了一个奇异的发现，课题组在岩层中找到了几块古植物的化石。

经科学检测，化石上的植物属于被子植物，也就是有花植物，而它们生存的年代是距今大约一亿一千万年。

在一般人眼里，这些化石呈现出的植物形状也许普通平常，甚至有些难看。可它却让孙革兴奋不已，因为一亿一千万年前的被子植物化石直接把孙革带向了达尔文的讨厌之谜。

早在学生时代，孙革就知道这个讨厌之谜，更知道一百多年来一代代古植物学家都在为那块不知在何处的花朵化石奔忙着。找到化石就意味着找到了解开百年之谜的钥匙，可孙革怎么也没有想到一次普通的野外考察竟会把自己带到了这个百年之谜的门前。

面对着这个静静躺在自己面前的化石，孙革内心涌起了一股难以言表的兴奋。他产生了一个大胆的想法，要找出那朵世界上最早的花，破解达尔文的讨厌之谜。但是，自己能成为那个幸运儿吗？

孙革能成为那个解开谜团的幸运儿吗？为什么在这儿我们会用幸运儿这个词呢？在如此辽阔的地球上想找到一块一亿多年前的花朵化石谈何容易？

我们来看一下，这一朵花想要变成化石和一亿多年后的我们见面，这其中有多么的不容易。

首先，它的数量要足够多；第二，它没有被其它的生物吃掉；第三，没有因为气候等各种原因腐烂掉；第四，它的各个组成部分要坚硬到一定程度；第五，它要被迅速掩埋。就是地壳下陷，沉积物沉降速度一定要快，好让泥沙等物质快速将花朵掩埋，然后被压结成岩石。

这样，这朵花就能避免被风化、腐蚀和压碎，除此之外，还有很多我们能预料或者不能预料的因素。但还有一点十分地重要，这朵花朵化石现在就要在岩层的表面，能被我们人类采集到。

一朵花走过了这么艰难的一步步成为了化石，如果它真的存在的话，找到它的那个人，您想想，能不是幸运儿吗？

但是，这些看似巨大的困难都没有丝毫动摇孙革的决心。因为这几块距今一亿一千万年的化石是在中国东北被发现的，中国东北在国际古生物界都知道是古生物化石的宝库。

中国东北以盛产化石而闻名世界，在距今一亿多年前，亚洲东部生活着一个古老的生物群──热河生物群。

这个生物群的分布涵盖现在我国的东北以及蒙古国，俄罗斯外贝加尔以及朝鲜等地，为现在留下了大量的古生物化石。既然在吉林发现了一亿一千万年前的被子植物化石，那么，在整个辽阔的东北地区会不会存留着更多更早的被子植物遗迹呢？

孙革和研究小组决定，把发掘最古老花朵的范围从吉林扩大到东北三省，他们的下一站是黑龙江省鸡西。

从地图上看，队伍的行进路线是一条很短的斜线，但在这条搜索线上却耗费了课题组整整4年的时间。

就在孙革和课题组在中国的东北寻找第一朵花时，在世界不同角落，许多人也在为寻找这朵古老的花努力着。

在大洋另一端，美国古植物学家布莱纳从一些采自以色列的化石中发现了有花化石。经过检测，它们距今已有一亿三千万年，这比孙革等人在吉林大拉子找到的化石标本早了两千万年，这就意味着孙革和课题组接下来的寻找目标也至少要向前推进两千万年。

美国专家的发现让孙革感受到了一种从未有过的挑战，但他由此也受到了极大的鼓舞。以色列和中国东北纬度接近，这是否暗示着在中国东北也蕴藏着同样的宝藏呢？

转眼已经是1990年的夏天，这一天，课题组再次来到鸡西。在采掘现场刚有点收获，天却忽然下起了大雨，人们只好等待雨停。几个小时以后，太阳终于出来了。

孙革决定留下几个人在原地继续采集，自己则带领着其他人准备开辟希望更大的采掘点。就在这时，伙伴郑少林教授让孙革赶紧回来看一块新发现的化石。从他激动的声调里，大家似乎感觉到了什么。

时间渐渐过去，终于孙革的脸上露出一丝喜悦，这是一个在世界范围内还从未发现过的被子植物新种。

【沈阳地质矿产所教授：郑少林】

老孙说，就这样。肯定是被子植物，这没问题的。明天咱们大干一场，大家好好休息。就这样，我们第二天、第三天、第四天又上去，所以我们这个化石的采集越来越多，数量越来越多，质量越来越好。

人们沿着新发现的线索开始了大范围的开采，课题组似乎已经看到了那座封闭着的讨厌之谜的大门近在眼前，他们开始用地质锤敲门了。

在短短一个星期里，人们竟接二连三地敲打出了80多块标本，而其中有相当一部分是早期被子植物的化石标本。

面对着这些古老的花朵化石，孙革的心在怦然跳动。那扇解开达尔文困惑的大门真的会为自己慢慢打开吗？

几天后，孙革和课题组带着前所未有的发掘成果回到了南京。

在黑龙江鸡西发掘的收获之丰是孙革始料不及的，一个星期就发现了80多块被子植物化石，它们的珍贵程度相当于这四年考察的总和。但是这一切兴奋都不能够减弱孙革内心的焦虑和紧张，这些化石距今的时间到底有多远呢？有没有达到甚至超过这个1.3亿年呢？这才是真正牵动孙革内心的东西。

回到南京之后，他做的第一件事就是为这批化石鉴定年龄。怎么给化石鉴定年龄呢？还是用地质学放射性同位素的方法，先测定了化石存在的地层的年龄。这个地层有多老，化石就有多老了。

回到南京，在很长一段时间里，孙革和同事们的工作就是仔细地清理这些化石。

古生物化石的沉积方式有时令人吃惊，它们像书页一样叠压在石板上。每掀开一页，都可能有新的标本，因此清理化石必须小心翼翼。

孙革的第一个目标是在化石中寻找到花粉化石，花粉化石通常保存下来的是花粉壁。花粉壁是一种复杂的化合物，通常不受酸碱侵蚀。因此尽管植物的叶子和花的大部分器官比如花瓣、花萼在地质时期已经腐烂以至消失殆尽，但这些花粉却能够变成化石保留下来。

这些化石虽然没有生命，却能保留下植物繁衍器官的结构，为我们对化石的分类提供了宝贵的依据。

孙革正在修整一块化石，忽然，掉落的岩片暴露出一个生命的痕迹。这是一个麦穗状的花序，它只有4厘米长，但上面的一些信息却立刻引起了孙革的注意。

【辽宁古生物博物馆馆长：孙革】

一切的时候，出来一个花序化石，这个花序大概也就有4厘米；然后我们就开始做花粉，做花粉做出13粒花粉，这是我自己亲自做的，这花粉是典型的被子植物花粉。

三天过去了，在这株不到一节手指长的花朵化石上，孙革分析出了13粒花粉。

通过对花粉的检测孙革得出判断，这块化石的地层年龄有1.3亿岁，它比4年前在吉林大拉子发现的那些古生物化石又早了两千万年，这意味着中国有花植物的家谱将因此向前推进两千万年。

【辽宁古生物博物馆馆长：孙革】

那么，这个化石首先告诉了我们，就目前所知道的最早的被子植物，距离现在一亿三千万年左右，迄今已知记录是最早的。

兴奋之中，孙革将这朵距今一亿三千万年的花命名为星学花序。

【辽宁古生物博物馆馆长：孙革】

后来，我们就把这个成果在1992年发表了，发表了以后，就送给我的老师李星学院士，所以我们就称为星学花序。

但是，星学花序的年龄确定后，一个新的问题出现了。星学花序和美国学家布莱纳在以色列发现的那朵花朵化石同属于距今约一亿三千万年前的地质年代。

那么，到底哪一个才是已知世界上最古老的花呢？星学花序的发现是仅仅对美国专家发现的印证，还是实现了更大的突破呢？

两朵古老的花在欧亚大陆两端遥遥相望，距离今天都已经超过了1.3亿年。它们两个要想真的竞争世界上哪一个是迄今发现的最古老的花，恐怕年代就要精确到小数点后面两三位的数字。那孙革和美国专家他们俩到底是谁发现的花更早一些呢？谁能够拿到解开讨厌之谜的钥匙呢？

星学花序的发现后，世界上很多的古生物学家都在问这个问题。都盼着这两朵花赶紧比出一个结果来，可是真的到了做比较的那天，结果却出人意料。事情的结果究竟是怎么样呢？我们明天的节目将继续为您讲述世界上最早的花。

好了，感谢您收看我们今天的《地理·中国》节目！我是胜春，明天见！

制 片 人：阚兆江  于  波

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中国中央电视台

2010.12.15