风龙、山乌龟、蝙蝠葛、青牛胆……

没想到吧，这些看似与植物八竿子打不着的词语，其实还真是植物的名字，它们都是防己科植物的成员。

那么，就让我们来认识一下今天的主角——防己科植物。

什么是“防己科植物”？

大家可能对防己科植物比较陌生，它们主要分布在热带和亚热带地区，依靠攀援或者缠绕向上生长或者向周边扩张。它们的花很小，而且颜色也不鲜艳，叶子多为掌状脉，果实结构和桃相似，具有一个骨质的“果核”，这个“果核”在植物学中被称为内果皮。

防己科植物的内果皮有直形、船形、发夹形和马蹄形，其中马蹄形内果皮又可分为细长型（“U”型）和扁宽型（“C”型）。内果皮的形状和表面纹饰是防己科植物鉴定的重要依据。

山乌龟盆栽（图片来源：黄健）

发现化石——穿越千万年的相见

近期古植物研究者在云南剑川盆地距今约3500万年的地层中发现了一枚马蹄形内果皮化石。这枚化石侧脊为一个近对称的“C”形，在近底部有一个椭圆形小孔，这些特征仅出现在防己科防己族中。

防己族仅有风龙、蝙蝠葛和北美蝙蝠葛3个现生种，其中风龙和蝙蝠葛分布在东亚，北美蝙蝠葛分布在北美东部。根据内果皮大小和表面纹饰数量，可以区分现代风龙和蝙蝠葛。

然而植物化石在保存过程中会出现由于失水变小、印痕化石的纹饰数量难以确定和化石形态特征介于多个现生种之间等情况。于是英国古植物学家Chandler建立了古风龙属来描述这类具有防己族特征却不能归到现生种的内果皮化石。

在距今约6500 ~ 3500万年间，欧洲、北美和亚洲一共发现了9种不同的古风龙化石。剑川发现的古风龙化石内果皮形状、大小、近底部小孔位置和表面纹饰与已知古风龙化石都不同。由于化石点剑川位于横断山脉，因此将新种命名为横断古风龙。

现代防己族植物（图片来源：参考文献1）

根据化石记录，防己族植物在地质历史时期有着比现在更广泛的分布，但是大部分的化石点都不在现代防己族植物的分布区。

欧洲的古风龙化石数量和种类最多，然而现在欧洲已经找不到古风龙的亲缘类群——防己族植物的踪影。现在仅有一种防己组植物（北美蝙蝠葛）分布在北美且仅分布在北美东部，化石记录显示距今约4000万年前北美西部也有防己族植物分布。

除防己族外，其他灭绝或东亚—北美间断分布的植物，如“兔耳果”、椿榆、臭椿和铁杉等在地质历史时期的分布范围比现在更广。这些证据共同揭示了北半球植物区系曾存在着比现代更为紧密的联系。

风龙内果皮和横断古风龙内果皮化石（图片来源：参考文献1）

虽然横断古风龙形态结构介于风龙属和蝙蝠葛属之间，但是内果皮形态、大小和表面纹饰与风龙属更相似。横断古风龙的发现证明防己族风龙属和蝙蝠葛属可能在距今约3500万年前就开始分化，同时证明了与现代风龙形态相似的类群在距今约3500万年前就出现在青藏高原东南缘。

在上新世和更新世期间，气候变冷和冰川事件导致大量植物分布范围缩小，甚至部分植物在欧洲和北美消失。东亚作为风龙的“避难所”，使风龙形成了“东亚特有”的分布模式；而蝙蝠葛属经历了北美向东亚的长距离扩散，形成了东亚—北美间断分布。

植物化石通常以叶片、果实、种子和木材等形式保存在湖泊相沉积地层中。叶化石的鉴定主要依靠叶片形态、叶缘形态和叶脉结构等，化石在保存过程中往往会造成关键特征的缺失。和叶片化石相比，防己科内果皮鉴定特征更明显且体积小质地坚硬在搬运过程中不容易被损坏。因此，目前已知的防己科内果皮化石比叶片化石多。

植物化石的发现需要根据地质资料和文献找准保存有化石的地层，然后用地质锤不厌其烦地敲开一块又一块岩石。敲开后需要仔细观察，横断古风龙的长度不到5 mm，若是稍不留神就会错过这个精彩的发现。

结语

在这颗蔚蓝的星球上其实还有许多像风龙这样的“活化石”，它们经过了时间的洗礼，不断适应，存活至今。在科学技术的助力下，我们有幸得以穿越岁月长河，看到千万年前它们的模样。

参考文献：

[1]Mengxiao Wu, Jian Huang, Steven R. Manchester, He Tang, Yi Gao, Tengxiang Wang, Zhekun Zhou, Tao Su, A new fossil record of Palaeosinomenium (Menispermaceae) from the Upper Eocene in the southeastern margin of the Tibetan Plateau and its biogeographic and paleoenvironmental implications, Review of Palaeobotany and Palynology, Volume 310, 2023.

出品：科普中国

作者：吴梦晓（中国科学院西双版纳热带植物园）

监制：中国科普博览

编辑：孙晨宇