本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
地球上第一朵花的身份長期以來一直困擾著植物學家。令人陶醉、奢華，且巨大的木蘭花長期以來被認為是早期開花植物的代表，正如許多佈滿恐龍的壁畫所描繪的那樣。
"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，越來越多的證據讓科學家們懷疑情況恰恰相反：第一批花可能很小，無味，無蜜，無花瓣，水生，且無需授粉者——簡而言之，對於任何隨便的人類觀察者來說，可能無法辨認出它們是花。 這種相反的結論至少可以說是令人驚訝的。 但化石和分子證據似乎都表明了這一點，而加入這一行列的最新化石是Montsechia vidalii：
Montsechia vidalii 的兩個標本。圖 1 來自 Gomez 等人，2015 年。點選此處檢視來源。
Montsechia 是 100 多年前在西班牙比利牛斯山脈的岩石中發現的。 這些岩石的年代可追溯到 1.25 億至 1.3 億年前，接近人們認為的開花植物的誕生日期，大約在 1.3 億至 2.1 億年前。 Montsechia 究竟是什麼一直是爭論的焦點。
關於其身份的建議包括從一種叫做苔蘚植物的小型苔蘚近親，到叫做木賊的高大玻璃狀植物，到某種裸子植物（如松樹或冷杉），再到真正的開花植物（正式名稱為被子植物）。
它完全沒有根（在 1000 個化石中沒有發現一根），而且出於某種原因，它以兩種不同的形式生長，如上面的兩個化石以及下面的 A 和 B 所示。
Montsechia vidalii 的重建圖。圖 3 來自 Gomez 等人，2015 年。點選此處檢視來源。
這兩種形式從未被發現彼此相連。 然而，它們總是以大致相等的比例在相同的岩石中被發現。
來自法國、德國、西班牙和美國的科學家團隊最近重新審視了這些化石，並得出結論，它們確實來自一種開花植物，並於今年夏天在 PNAS 上發表了他們的研究結果。
說服他們的是他們解釋為果實的結構的存在。 其中一種形式具有長葉，很少結果。 另一種形式具有短而鱗狀的葉子，並結出大量果實，大多成對出現，如您在上面所見。 是什麼讓科學家如此確信這兩種形式甚至是同一種物種？ 這些植物具有相同的微觀結構並結出相同的果實。 奇怪的是，在任何一種形式上都從未發現雄性部分。
因此，如果最初的花實際上看起來不像我們眼中的花，那麼是什麼使它們成為花呢？ 答案是果實。 花的決定性特徵是擁有心皮，通常包含柱頭和花柱——從花中伸出的粘性部分，用於接收花粉——但至少包含一個子房，在其中產生卵子。 昆蟲透過將花粉沉積在柱頭上為花朵授粉，然後花粉粒萌發併發出花粉管，花粉管向下穿過花柱到達子房。 一旦那裡的卵子受精，整個結構就會變成含種子的果實； 果實只是一個受精和成熟的子房。
"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，包括蕨類植物和針葉樹在內的裸種子植物，只產生種子——沒有果實。 早期進化的植物如苔蘚和苔蘚植物甚至不產生種子——只有孢子。 但 Montsechia，顯然與所有“花”的特徵都格格不入，卻變成了一種帶有可識別部分的果實，至少根據歐洲團隊的說法是這樣。
po= 孔隙，f=珠柄，h=臍，pl=胎座，m=珠孔（通往胚珠的入口）？圖 2 來自 Gomez 等人，2015 年。點選此處檢視來源。
雖然在這張圖片中很難看到，但根據他們的說法，種子包含在這個棕色橢圓形果實內部，並從長長的珠柄上倒掛下來，珠柄相當於植物的臍帶。 在頂部，子房/果實壁有一個孔隙，允許花粉進入內部，但花粉粒的萌發管（如果存在）需要完全繞過胚珠生長才能到達與其孔隙相對的入口。
科學家們說，孔隙以及相應的柱頭/花柱的缺乏，再加上花朵樸素且單性的事實，表明它們是在水下授粉的。 今天，允許花粉進入的水下孔隙很少見，但並非聞所未聞； 只有不到 5% 的現有水生開花植物採用水媒授粉。
Montsechia 與一種熟悉的現代植物非常相似：金魚藻。 您可能認識這種植物，因為它在水族箱中很常見。
"Illustration Ceratophyllum demersum0"。 Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
請注意水生環境、無根、葉片圖案以及成對的果實。 大多數後來遷移到水中的陸生植物不會為了孔隙而脫落陸生風格的花柱，或者，至少，它們帶有證明其陸地時光的明顯結構，就像一些鯨魚有微小的內部退化髖骨一樣。 金魚藻 沒有這種結構，這表明它很可能一直是水生的，或者至少在很長很長一段時間內都是如此。
Montsechia 也加入了 中華古果 的行列，中華古果 10 年前作為另一種“第一朵花”的候選者引起了轟動，因為它又是另一種早期開花植物，似乎很小、樸素且水生。 它們並非孤例。 在這棵現存植物的家譜中，在開花植物的起源處，水生或可能在水生環境中進化的物種被塗成藍色。
來自 Gomez 等人，2015 年。點選此處檢視來源。
睡蓮科 (Nymphaceae) 也似乎進化得非常早，今天仍然是水生的。 而單子葉植物——如葉脈平行的草和百合——其祖先也可能是水生的。 Bevhalstia pebja，另一種第一朵花的候選者，另一種第一朵花的候選者，似乎也很小且水生。
木蘭花也仍然在早期開花植物的行列中。 目前被懷疑是最早進化的現存開花植物是 Amborella，今天它是一種木本灌木，僅在新喀里多尼亞的太平洋法屬群島的一個島嶼上發現（我在這裡寫過關於它的文章）。 當它最初進化出來時，它當時的外觀可能與今天不同。
科學家們說，一度，基於 DNA 比對，金魚藻 而不是 Amborella 被認為是最早分化的現存開花植物。 現在大多數分析都支援 Amborella 處於該位置，儘管少數分析仍然表明是 金魚藻。
當然，Montsechia，金魚藻 的可怕的二重身，似乎高度適應水生生存，並且它在開花植物進化的非常早期階段就已經這樣做了。 金魚藻 無疑是一種開花植物，因此，如果它和 Montsechia 確實相關，這將證實開花植物至少在 1.25 億年前就已存在，並繼續暗示“第一朵花”可能不是棲息在引人注目的光亮樹上，而是隱藏在樸實的水生雜草中。
參考文獻
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.