一项最新古植物学研究发现,恐龙时代的开花植物可能比科学家此前认为的更加多样化。来自美国新墨西哥州的一处距今约7400万年的古森林化石,保存了大量果实、种子及其他植物繁殖结构,其中一些果实的尺寸竟然达到了现代葡萄大小。这意味着,在非鸟类恐龙灭绝之前,开花植物就已经发展出较为复杂的繁殖策略,而恐龙等大型动物可能早已参与植物种子的传播。

这项研究由堪萨斯大学等机构的科学家开展,研究成果于2026年6月25日发表于《科学》(Science)杂志,论文题为《被子植物繁殖策略的多样化早于白垩纪末大灭绝》。
研究的核心材料来自新墨西哥州Truth or Consequences附近的一处特殊化石遗址。大约7400万年前,这里曾是一片繁茂的森林,后来被火山喷发产生的火山灰迅速掩埋。火山灰经过漫长地质过程逐渐硬化成凝灰岩,将当时的植物及其生长环境保存下来。
这片化石沉积层绵延超过1公里,研究人员不仅能够发现植物的叶片和枝干,还能找到果实、种子以及其他繁殖器官。由于大量植物在相近的时间被埋藏,科学家甚至能够从化石分布中了解它们当时在森林中的空间排列情况。
参与研究的堪萨斯大学生物多样性研究所博士后研究人员James Saulsbury将这一遗址称为植物学领域的“庞贝古城”,因为它以极为罕见的完整程度,保存了一片约7400万年前的森林景观。
长期以来,科学界普遍认为,早期开花植物的繁殖结构相对简单。开花植物大约在1.36亿年前出现,但在白垩纪的大部分时期,它们通常被认为主要是体型较小的植物,种子也比较细小,传播方式主要依赖风力或其他非动物途径。
当时的许多开花植物种子被认为只有灰尘颗粒到罂粟籽大小。大型、肉质化的果实以及依靠动物传播种子的复杂生态关系,则通常被认为是在约6600万年前白垩纪末大灭绝之后,随着哺乳动物迅速多样化才逐渐发展起来的。
然而,新墨西哥州的化石提供了不同的证据。研究人员检查了数百枚化石种子,并根据外形和结构将它们划分为不同的形态类型。由于化石往往缺乏足够的特征来确定具体物种,研究团队并没有贸然为每一枚种子确定物种身份,而是采用形态分类的方法进行分析。
结果显示,这片古森林中存在相当丰富的果实和种子类型,其中一些果实的尺寸接近现代葡萄。对于距今7400万年的开花植物而言,这已经是相当惊人的尺寸,远远超出了科学家此前对那个时代植物繁殖结构的普遍认识。
研究人员认为,这些大型果实很可能意味着,当时的植物已经开始利用动物帮助传播种子。现代许多开花植物会通过鲜艳、肉质化的果实吸引动物,动物食用果实后,将种子带到其他地方排出,从而帮助植物扩大分布范围。
果实尺寸还能够反映植物所处的生态环境。研究人员指出,大型果实通常更容易出现在湿润、森林植被密集的环境中。这也说明,至少在部分白垩纪森林里,现代森林所具有的某些生态结构和植物繁殖关系,实际上比此前认为的出现得更早。
这一发现还可能改变科学家对恐龙与植物之间关系的理解。如果当时已经存在大量大型肉质果实,那么帮助传播种子的动物就不可能只有早期哺乳动物。大型恐龙以及其他史前动物,同样可能通过食用果实、携带种子等方式参与植物繁殖。
换句话说,恐龙可能不仅是当时森林中的大型植食动物,也在一定程度上参与塑造了植物群落的分布。它们在森林中活动、觅食和迁徙的过程,可能帮助开花植物将种子传播到更远的区域。
研究人员同时强调,这处遗址呈现出的丰富植物多样性,并不完全是化石保存条件特殊造成的假象。他们认为,这片森林本身可能就是一个具有独特生态特征的环境。不过,现有证据主要来自新墨西哥州这一处化石遗址,因此还不能直接推断当时所有地区的开花植物都具有同样复杂的繁殖方式。
这项研究最重要的意义,在于它将开花植物繁殖策略多样化的时间节点大幅提前。植物利用大型果实吸引动物、借助动物传播种子的生态关系,并非一定要等到非鸟类恐龙灭绝、哺乳动物开始大规模扩张之后才出现。至少在白垩纪晚期,一些森林已经拥有了相当成熟的植物与动物互动关系。
这一发现也让人们重新认识恐龙时代的森林:它们并不只是由蕨类植物、裸子植物和巨型恐龙构成的原始世界,其中一些生态关系可能已经与今天的森林非常相似。