以下文章经许可转载自The Conversation，这是一个报道最新研究的在线出版物。
尽管地球上大多数植物物种都有花朵，但花朵本身的进化起源仍然笼罩在神秘之中。花朵是今天地球上超过36万种植物的性器官，它们都源自遥远过去的同一个共同祖先。这种祖先植物生活在2.5亿至1.4亿年前的某个时期，在地球比今天更温暖，氧气和温室气体更丰富的时代产生了第一朵花。那是一个恐龙在原始景观中漫步的时代。
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但尽管恐龙在6500万年前灭绝了，我们对禽龙的样子的了解，比对祖先花朵是如何构建的要好。
部分原因是这些第一朵花没有留下任何痕迹。花朵是脆弱的结构，只有在最幸运的情况下才能变成化石。而且，由于没有发现可以追溯到1.4亿年或更久以前的化石，科学家们对最终祖先可能是什么样子只有有限的认识。直到现在。
一个国际植物学家团队的一项重要新研究取得了迄今为止对这种祖先花朵的最佳重建。这项研究发表在《自然通讯》上，它主要不是依赖化石，而是研究其800种现存后代物种的特征。
通过比较相关开花植物之间的相似性和差异，可以推断出它们近期祖先的特征。例如，因为所有兰花物种的花朵都具有一半是另一半镜像的花朵（两侧对称），我们可以推测它们的祖先一定有两侧对称的花朵。通过将那些近期祖先相互比较，然后有可能在时间上更进一步，依此类推，直到最终我们到达开花植物家族树的根部。
那么它看起来像什么呢？
在某些方面，原始花朵类似于现代木兰花：它有多个未分化的“花瓣”（技术上称为花被片），呈同心环排列。在其中心，有多行性器官，包括产生花粉的雄蕊和带有胚珠的子房。很难抗拒想象古代传粉者在这朵花中爬行，收集花粉粒，同时不知不觉地帮助植物产生种子的诱惑。
有争议的性生活
这项新研究有助于解决关于早期花朵是雌雄异株还是雌雄同株（雄性和雌性生殖器官都结合在同一朵花中）的争议。之前的证据指向不同的答案。一方面，最早分化的开花植物谱系之一，如今仅由来自太平洋岛屿新喀里多尼亚的一种稀有灌木Amborella代表，其花朵是雌花或雄花。另一方面，大多数现代物种将雌雄同体结合在同一朵花中。
该研究的作者解决了这个问题，并表明祖先花朵是雌雄同株的。这意味着早期开花植物可以作为雄性和雌性进行繁殖。当殖民新环境时，雌雄同株可能是有利的，因为单个个体可以是自己的配偶，而且事实上，许多殖民偏远海洋岛屿的植物物种往往是雌雄同株的。也许雌雄同体的结合帮助早期开花植物胜过它们的竞争对手。
细节决定成败
尽管与一些现代花朵表面相似，但它们的最终祖先却有一些令人惊讶的地方。例如，植物学家长期以来一直认为早期花朵的花部呈螺旋状排列在花朵中心，这在现代物种如八角茴香中可以看到。
然而，新的重建强烈表明，早期花朵的器官不是呈螺旋状排列，而是像大多数现代植物一样，呈一系列同心圆或“轮生”排列。然而，早期花朵有更多的轮生，这表明花朵随着时间的推移变得更简单。矛盾的是，这种更简单的结构可能为现代植物提供了一个更稳定的基础，使其能够进化并完成更复杂的任务，例如与某些昆虫（如兰花）进行复杂的相互作用，或者产生由数十或数百朵更简单的花朵组成的“花头”（如向日葵科）。
尽管现在我们对最早的花朵之一可能是什么样子有了很好的了解，但我们仍然对那朵花是如何产生的知之甚少。导致其进化的详细步骤尚不清楚。或许我们必须等待新的化石花朵的发现，这些化石花朵跨越了大约2.5亿至1.4亿年前的空白期，然后我们才能理解地球上最多样化的性结构的起源。
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。