科达树
科达科科达属植物
科达树(Cordaites)是科达属植物的统称,已灭绝裸子植物的一个重要的类群,生活在与佛罗里达州大沼泽地相似的湿地中。咸水蚌类和甲壳动物时常在这些树的树根间被发现。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。这些化石被发现于全球各地的上石炭纪(3.18至2.99亿年前)的地层中。科达树可能和种子蕨共同起源于前裸子植物银杏植物和松柏植物则被认为起源于科达树。
形态特征
在垂直于叶脉的横切面上,维管束近于等间距排列,但在近基部由于叶脉分叉造成维管束间的距离不均匀。维管束上下方各有一条皮下厚壁组织束与表皮连接。维管束间也发育有皮下厚壁组织束(对应于叶表面的脉间纹),其数目和长短根据种的不同而异。维管束外面包围着维管束鞘,维管束由中央的木质部束和包围它的韧皮部构成,木质部中始式或外始式。在外始式的木质部束,其后生木质部朝向叶的上表面。大的后生木质部管胞具多列具缘纹孔叶肉多由薄壁组织构成。
生长环境
生长在与佛罗里达州大沼泽地相似的湿地中。
分布范围
分布于全球各地的石炭纪-二叠纪地层中。
种类
ludlowi
暂无中文翻译,以勒德罗[Ludlow], 英格兰的一个煤区命名。
lungatus
暂无中文翻译。
带科达
带科达(Cordaites principalis)是科达的常见种。
太原科达
太原科达(Cordaites taiyuanensis)的叶片可能为匙形或舌形,最大长度不小于30cm,最大宽度不小于7cm。近基部叶脉较稀疏,10-12条/cm,突起较强烈,脉间距不均匀;中部叶脉突起较明显,16-17条/cm,脉间距较均匀;近顶部叶脉细密,约30条/cm,脉间距均匀。脉间纹3-5条,多为3条。叶厚0.1-1mm以上,基部厚,向顶部变薄。有些叶表面不平,呈波状起伏,另一些叶表面则较平。在叶的横切面上中央部分较厚,向叶缘处逐渐变薄,但在近叶缘处由于皮下厚壁组织十分发育,使得叶缘处强烈加厚形成一个鼓槌状。叶肉由同型薄壁组织构成,横切面上细胞近等径,直径0.035-0.075mm,平皮切面(即平行于叶表面的切面)和纵切面(垂直于叶表面但平行于叶脉的切面)上细胞多呈矩形,长边为0.075-0.125mm,与叶脉平行,壁明显内折,突入细胞腔内。叶肉内常发育有气腔,在平皮切面中表现很明显。叶脉维管束的横切面多呈竖的椭圆形,长径达叶厚的一半以上。木质部中始式,由2-4个大的管胞(直径0.06-0.1mm)构成的向心式后生木质部靠近叶的上表面;离心式后生木质部则靠近叶的下表面,管胞直径较小。有时在离心式后生木质部的下方有少量次生木质部发育。维管束鞘由2-3层细胞构成,横切面细胞近圆形,直径约0.04mm,纵切面和平皮切面上细胞则呈矩形,长达0.16-0.24mm,壁直。叶脉维管束间有时存在转输组织,其细胞壁上具螺纹加厚纹饰。脉间皮下厚壁组织束在上、下表皮均为3-5条,多为3条,细而短,其中中间的一根稍长,但一般不超过叶厚的1/4。
比较研究:本种的形态特征与广泛分布于我国石炭-二叠纪地层中的带科达Cordaites principalis较相似,如两者的叶脉均突起较明显,脉间具3-5(带科达为4-6)条脉间纹等。但带科达的脉距及叶脉密度都较规则,而本种不同部位的叶脉密度及叶脉突起程度都不同,变化较大。 2013年科达属内有10个具解剖构造的种,均分布于欧美植物区(Harms and Leisman,1961),其中与本种较接近的有C. weristeri Leclerq和C. angulosostriatus Grand’Eury,它们都具3-5条脉间纹。但C. weristeri的脉间皮下厚壁组织束很长,有时可贯通上下表皮,而本种的脉间皮下厚壁组织束较短,长度不超过叶厚的1/4。C. angulosostriatus的皮下厚壁组织束之间可以相互连接,形成一连续的皮下厚壁组织层,此外,它的维管束鞘厚壁细胞构成,而本种的皮下厚壁组织束之间不连接,维管束鞘由薄壁细胞构成。
时代产地:山西太原西山煤田太原组7号煤层煤核;早二叠世早期。山东陶枣-兖州煤田太原组16号煤层煤核;早二叠世早期或晚石炭世晚期。
化石描述
科达(cordaites)的叶片化石集中分布在上石炭纪(宾夕法尼亚纪)地层中。多数情况下,被发现的只是一些碎片;如果运气好的话,能找到叶尖或叶基的化石。常见种带科达(Cordaites principalis)的整片叶片长20-70厘米,宽3-7厘米,叶片呈带状,全缘。带科达的叶片具有完整的平行脉,在这些叶脉中,有 2至5个缺少木质部的“错误的”叶脉。有时,一些树枝上具有可见的叶基痕迹,这些化石被称为 科达枝(Cordaicladus)。
在法国南部的一些化石也发现过形状不同的叶片,例如:在Montceau-les-Mines(法国的一个市镇)发现的化石,叶片上部呈圆形;在Graissessac(法国的一个市镇)发现的化石叶片狭小。学者不确定能把这些化石定为新的物种,因为科达各种类之间的分类关系尚不明确。2013年明确的是,科达并不是一个“自然属”,因为它包含了一些非常与众不同的种类。通过对一些保存良好化石的角质层的研究证实了这个结论。
科达的“花序(inflorences)”并不少见。有时以很大的数量出现。他们呈长钉状,轴长约30厘米,轴上的变态叶腋部生有两行短枝,被称为苞片(bracts)。 一个短枝具有雌性或雄性的“花”,因此科达的“花”是单性的。通常科达的两性花被统称高特花(Cordaianthus)。多数情况下,球花很难被判定是雌花或是雄花。幸好发现了球花的硅化化石(例如在法国),一些细节的结构在十九世纪被弄清楚了。
幼籽(ovules,即未受精种子)在雌性短枝的一个小叶顶端发育。这些小叶会发育为胚珠(或种子)中部的一个小轴,突出在短枝上。但在二叠纪,科达的幼籽并不在突出在短枝之上。
科达的花粉是颗粒状的弗氏粉属(Florinites),直径约50微米。还未发现任何的花粉管,因此它可能通过自由游动的精子授粉。
被认为是科达种子的化石,都是扁心形的。种子的大小从两三毫米到2厘米不等。共有3类:
高特果(Cordaicarpus):顶端圆形的心形。
心果(Cardiocarpus):先端急尖的心形。
翅果(Samaropsis):心形但具翅。
科达的树干中存在一个较宽的髓腔(pith-cavity)。髓部被水平、紧密生长的横膜(diaphragms)隔开。髓腔随着茎干的生长出现在横模之间。植物体死后,剩余的木髓迅速腐烂;髓腔被沉积物充满。这一部分被石化,而树干被碳化。这个石化的髓腔被称作膜髓属(Artisia)。通常它被一层碳所包围。横向的肋状物和凹沟是曾经的横模的痕迹。
横截面显现树皮和髓部的科达木化石,被称作高特木(Cordaixylon)。此外,台木属(Dadoxylon)可能源自于科达,然而它很难与松柏木区别开。科达树缺乏中央髓腔的根化石被称为无髓根属(Amyelon)。
同物异名
带叶属(Desmiophyllum)一名是Lesquereux(1878)根据美国石炭纪一种与狭型科达树(Poacordaites)相类似的叶部化石创立的,模式种D. gracile的叶是单个或成组地接触在一保存不完全的轴上,被认为是一个不清楚的种,可能与科达树(Cordaites)同物异名,因而带叶属长期未被采用,后来Solm-Laubach将这个属名的含义加以厘定,用于代表中生代叶枝形态不明、单独保存的狭形叶但不能归入已知属的叶部化石。此后,这个属名方被古植物学者广泛采用。
参考资料
科达属.中国植物主题数据库.
最新修订时间:2023-02-15 07:44
目录
概述
形态特征
生长环境
分布范围
种类
参考资料