苏铁类是古老的裸子植物，最早可追溯到石炭纪宾夕法尼亚亚纪，并在侏罗纪–白垩纪期间达到多样性的顶峰。现生苏铁植物共包含2科10属300余种，主要分布于美洲、非洲、东南亚以及澳洲地区的热带–亚热带地区。吉林羽叶属（Chilinia）是苏铁纲中已灭绝的属，在形态特征上，与篦羽叶属（Ctenis）高度接近，但前者以锯齿状裂片边缘的独特形态特征与篦羽叶属相区分。吉林羽叶属发现至今60余年，是中国东北侏罗纪－早白垩世植物群的重要代表性化石之一。然而，对其系统学分类属性、多样性及古地理分布等的了解较为薄弱，亟待梳理。
近日，中国科学院南京地质古生物研究所硕士毕业生李孟鸽，在研究员王永栋的指导下，与副研究员李亚和博士朱衍宾合作，通过对保存在南京古生物所的吉林羽叶属模式标本及其它化石材料进行梳理研究，并结合聚类分析方法和数据记录，揭示其系统学多样性以及时空分布与古气候特征。研究成果发表在国际学术期刊《白垩纪研究》（Cretaceous Research）。
研究人员根据羽叶形态及边缘锯齿状特征，并结合产地和时代信息，将迄今为止世界范围内发现的吉林羽叶属化石记录，归并为3个形态学分类组并提出各种间相似性异同及主要鉴别特征（图1，2）。
图1. 吉林羽叶（Chilinia ctenioidesLee et Yeh）模式标本及其羽叶形态和锯齿状叶缘特征
图2 吉林羽叶属各种的叶形态变化及叶脉特征示意图
Chilinia elegansZhang（A, B），Chilinia robusta Zhang (C, E)，Chilinia fuxinensisMeng（D, F-G）
为评估化石系统学关系，通过对已知化石种17个形态性状数据进行聚类分析，显示吉林羽叶属的诸多形态学特征从侏罗纪延续到早白垩世，并在白垩纪后期经历了显著的形态学多样性分异（图3）。
图3 吉林羽叶属各种的形态特征以及聚类分析结果
研究表明，吉林羽叶属是中生代苏铁植物的特征分子，并在系统学、地层时代和古地理分布等多方面具有代表性。目前全球发现的9个种，主要分布在欧亚大陆，时代跨度从中侏罗世到晚白垩世。其中7种主要分布在中国东北以及俄罗斯白垩纪早中期地层，其余2种发现于英国、南极洲以及乌兹别克斯坦的中侏罗世。化石记录显示，吉林羽叶属在中侏罗世主要分布于泛大陆南北半球的中高纬度地区，随后迁移至劳亚大陆东北部的中高纬度地区，至白垩纪中期继续繁盛，最终在晚白垩世初的塞诺曼期消失灭绝（图4）。作为侏罗纪和白垩纪劳亚大陆的代表性植物分子，吉林羽叶属主要生长在温暖潮湿的暖温带气候环境，并显示季节性变化或短期干热气候条件。本项研究为了解和探究白垩纪温室气候变化与植被演化提供了苏铁植物化石证据。
图4 吉林羽叶属化石在全球的地质时代延限（A）及古地理分布（B）
李孟鸽为论文第一作者，王永栋为通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金委的资助，并是IGCP679的成果之一。
论文相关信息：Li, Mengge, Wang Yongdong*, Li Ya, and Zhu Yanbin, 2024. Re-investigation of the Mesozoic cycad genus Chilinia: Fossil record, diversity, spatio-temporal distribution, and palaeoclimate implications. Cretaceous Research 162: 105920.https://doi.org/10.1016/j.cretres.2024.105920.
编辑：诸鹏飞
审核：盛捷