本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
地球上第一朵花的身份长期以来一直困扰着植物学家。令人陶醉、奢华，且巨大的木兰花长期以来被认为是早期开花植物的代表，正如许多布满恐龙的壁画所描绘的那样。
"Sweetbay Magnolia Magnolia virginiana Flower Closeup 2146px" by Photo by and (c)2008 Derek Ramsey (Ram-Man). Co-attribution must be given to the Chanticleer Garden. - Self-photographed. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.
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但最近，越来越多的证据让科学家们怀疑情况恰恰相反：第一批花可能很小，无味，无蜜，无花瓣，水生，且无需授粉者——简而言之，对于任何随便的人类观察者来说，可能无法辨认出它们是花。 这种相反的结论至少可以说是令人惊讶的。 但化石和分子证据似乎都表明了这一点，而加入这一行列的最新化石是Montsechia vidalii：
Montsechia vidalii 的两个标本。图 1 来自 Gomez 等人，2015 年。点击此处查看来源。
Montsechia 是 100 多年前在西班牙比利牛斯山脉的岩石中发现的。 这些岩石的年代可追溯到 1.25 亿至 1.3 亿年前，接近人们认为的开花植物的诞生日期，大约在 1.3 亿至 2.1 亿年前。 Montsechia 究竟是什么一直是争论的焦点。
关于其身份的建议包括从一种叫做苔藓植物的小型苔藓近亲，到叫做木贼的高大玻璃状植物，到某种裸子植物（如松树或冷杉），再到真正的开花植物（正式名称为被子植物）。
它完全没有根（在 1000 个化石中没有发现一根），而且出于某种原因，它以两种不同的形式生长，如上面的两个化石以及下面的 A 和 B 所示。
Montsechia vidalii 的重建图。图 3 来自 Gomez 等人，2015 年。点击此处查看来源。
这两种形式从未被发现彼此相连。 然而，它们总是以大致相等的比例在相同的岩石中被发现。
来自法国、德国、西班牙和美国的科学家团队最近重新审视了这些化石，并得出结论，它们确实来自一种开花植物，并于今年夏天在 PNAS 上发表了他们的研究结果。
说服他们的是他们解释为果实的结构的存在。 其中一种形式具有长叶，很少结果。 另一种形式具有短而鳞状的叶子，并结出大量果实，大多成对出现，如您在上面所见。 是什么让科学家如此确信这两种形式甚至是同一种物种？ 这些植物具有相同的微观结构并结出相同的果实。 奇怪的是，在任何一种形式上都从未发现雄性部分。
因此，如果最初的花实际上看起来不像我们眼中的花，那么是什么使它们成为花呢？ 答案是果实。 花的决定性特征是拥有心皮，通常包含柱头和花柱——从花中伸出的粘性部分，用于接收花粉——但至少包含一个子房，在其中产生卵子。 昆虫通过将花粉沉积在柱头上为花朵授粉，然后花粉粒萌发并发出花粉管，花粉管向下穿过花柱到达子房。 一旦那里的卵子受精，整个结构就会变成含种子的果实； 果实只是一个受精和成熟的子房。
"Ovule-Gymno-Angio-en" by derivative work: Qef (talk) Ovule-Gymno-Angio-fr.svg: Original uploader was Tameeria at en.wikipedia. Translation and vectorisation by Cehagenmerak. - Ovule-Gymno-Angio-fr.svg. Licensed under Public Domain via Commons.
裸子植物，包括蕨类植物和针叶树在内的裸种子植物，只产生种子——没有果实。 早期进化的植物如苔藓和苔藓植物甚至不产生种子——只有孢子。 但 Montsechia，显然与所有“花”的特征都格格不入，却变成了一种带有可识别部分的果实，至少根据欧洲团队的说法是这样。
po= 孔隙，f=珠柄，h=脐，pl=胎座，m=珠孔（通往胚珠的入口）？图 2 来自 Gomez 等人，2015 年。点击此处查看来源。
虽然在这张图片中很难看到，但根据他们的说法，种子包含在这个棕色椭圆形果实内部，并从长长的珠柄上倒挂下来，珠柄相当于植物的脐带。 在顶部，子房/果实壁有一个孔隙，允许花粉进入内部，但花粉粒的萌发管（如果存在）需要完全绕过胚珠生长才能到达与其孔隙相对的入口。
科学家们说，孔隙以及相应的柱头/花柱的缺乏，再加上花朵朴素且单性的事实，表明它们是在水下授粉的。 今天，允许花粉进入的水下孔隙很少见，但并非闻所未闻； 只有不到 5% 的现有水生开花植物采用水媒授粉。
Montsechia 与一种熟悉的现代植物非常相似：金鱼藻。 您可能认识这种植物，因为它在水族箱中很常见。
"Illustration Ceratophyllum demersum0"。 Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
请注意水生环境、无根、叶片图案以及成对的果实。 大多数后来迁移到水中的陆生植物不会为了孔隙而脱落陆生风格的花柱，或者，至少，它们带有证明其陆地时光的明显结构，就像一些鲸鱼有微小的内部退化髋骨一样。 金鱼藻 没有这种结构，这表明它很可能一直是水生的，或者至少在很长很长一段时间内都是如此。
Montsechia 也加入了 中华古果 的行列，中华古果 10 年前作为另一种“第一朵花”的候选者引起了轰动，因为它又是另一种早期开花植物，似乎很小、朴素且水生。 它们并非孤例。 在这棵现存植物的家谱中，在开花植物的起源处，水生或可能在水生环境中进化的物种被涂成蓝色。
来自 Gomez 等人，2015 年。点击此处查看来源。
睡莲科 (Nymphaceae) 也似乎进化得非常早，今天仍然是水生的。 而单子叶植物——如叶脉平行的草和百合——其祖先也可能是水生的。 Bevhalstia pebja，另一种第一朵花的候选者，另一种第一朵花的候选者，似乎也很小且水生。
木兰花也仍然在早期开花植物的行列中。 目前被怀疑是最早进化的现存开花植物是 Amborella，今天它是一种木本灌木，仅在新喀里多尼亚的太平洋法属群岛的一个岛屿上发现（我在这里写过关于它的文章）。 当它最初进化出来时，它当时的外观可能与今天不同。
科学家们说，一度，基于 DNA 比对，金鱼藻 而不是 Amborella 被认为是最早分化的现存开花植物。 现在大多数分析都支持 Amborella 处于该位置，尽管少数分析仍然表明是 金鱼藻。
当然，Montsechia，金鱼藻 的可怕的二重身，似乎高度适应水生生存，并且它在开花植物进化的非常早期阶段就已经这样做了。 金鱼藻 无疑是一种开花植物，因此，如果它和 Montsechia 确实相关，这将证实开花植物至少在 1.25 亿年前就已存在，并继续暗示“第一朵花”可能不是栖息在引人注目的光亮树上，而是隐藏在朴实的水生杂草中。
参考文献
Gomez, Bernard, Véronique Daviero-Gomez, Clément Coiffard, Carles Martín-Closas, and David L. Dilcher. "Montsechia, an ancient aquatic angiosperm." Proceedings of the National Academy of Sciences (2015): 201509241.