全 文 ：植 物 研
B U L L E T IN O F BO T A N IC A
绍 6 卷 , 第 3 期
V
o
l
.
6 , N o
.
3
玩,农
硬 . .
究
己S E A RC汁
19 8 6 年 7 月
J a l y
,
19 8 t
科达穗和羽杉化石在新疆
准噶尔盆地南缘的发现
胡 雨 帆
T HE D ! SC O V ER Y O F C O DA !AN T H U S A N D
W AL C H IA IN D Z UN G A RIA BA S IN
,
X IN J IA N G
H u Y u 一 f a n
近年来 , 笔者在系统研究 了新疆准噶尔盆地南缘的古生代植物化石后 ,
发现了两种早已绝灭了的科达 ( C 。绍 :a’ t` s) 的生殖器官化石 , 一种是长苞
科达穗 ( C o : d a 三a n t h u s , o l k二 a : n i i ( E t t . ) Z e i l l e r ) , 另一种是短苞科达
穗 (比较种 ) ( C o , d a公a n t h o s e f . e u , t u s S z e ) , 同时还发现 T 一种最古老
的松柏类化石— 双羽杉 (比较种 ) (不 a l c无i a e f . b i Pi n a t a G u e t Z h i )这些化石产生在准噶尔盆地南缘的乌鲁木齐市东南的下岌岌秒子群中 , 共
地质时代隶属放早二叠晚期 (P 互) 。
前 言
科达穗这一类化石 , 在国外自中石炭世就已开始出现 , 一直延续至晚
二叠世 , 在我国却很少发现 , 一则这类科达树类的生殖器官不易保存或经
常破损散落 , 二则不被人们所重视或认识 , 因此常为人们所错过 。 以前 ,
在我国长苞科达穗只在河北开平的赵各庄群 ( C忿+ P : ) 和内蒙古大青山
的山西组 ( P圣) 有发现和记载 , 短苞科达穗只在山西河曲石盒子群的下部
本文作者工作单位 : 北京 , 中国科 学院 植 物 研 究所 ( In , it t ut o of B ot a n y 。 人ca de m .i
S i n ie a
,
B e i ji . g )
.
1 4 7
( P 至一卜P约 有发现 。 因此这两种化石的新发现无疑是充实了我国这类化石
(特别是至殖器官 ) 的资料 , 加深了对科达类化石的系统发育的认识 。
科达穗 ( C o l d a i a n t h u s j 系科达 C o : d a i t e s 的 “ 花 , 部化石 , 也即其
!il 殖器官 , 其为一狭长而较疏松的抱子叶穗 , 单性 , 雌雄同株或异株 , 两
侧苞片上长有生殖器 (大抱子囊或小抱子囊 ) 。 穗轴一般也较粗 、 挺直 。
长苞科达穗 ( C o , d a f a n t丙u s , o lk二 a : n i i ( E t t . ) Z e i l l e r ) 根据古植物
学家赫勒 (H a l l e , T . G . 1 9 2 7 ) 〔“ 〕的意见 ,认为是属于欣克科达 ( C o : d a i t e 犷
: 。 h ` : 打 1 H a l l e )的 “ 花” 欣克科达的汉名近年已改名为疏脉科达 (中国科
学院南京古生物所 、 植物研究所合编的 《中国古生代植物 》 第 15 。页 ) 〔’ 〕。
赫勒认为上述长苞科达穗与疏脉科达的营养叶片经常共生在同一层位 , 河
北开平赵各庄群中 , 两者也经常共生〔 ’ 〕, 笔者在新疆的长苞科达穗产出之
下岌艾槽群中 , 也见大量的疏脉科达的营养叶 , 因此视两者为同一种科达
的生殖器和营养器官不无理山 。
短苞科达穗 ( C o , d a i a n t h: s c , , r l u s S z e ) 为斯行健先生生前所定的 新
种 , 但在先生生前并没有得以发表 , 后发表在我所与南京古生物所于 1 9 7 4
年合编的 《 中国古生代植物》 一书之中 (第 15 2页 ) 〔, 〕但先生和上述书中
都没有指出其究属何种科达 ;在新疆地层中既有二种不同的科达穗 , 应分别
属于二种不同的科达 , 这一点似乎是肯定的 。
松柏类出现最早的是在晚石炭世 。 而其中的羽杉又是松柏类的早期代
表化石之一 , 它在欧美的晚石炭世和早二叠世特别繁盛 , 在我国 , 晚石炭
世迄今米见这类化石 ; 二叠纪的羽杉化石比较重要的只有 1 9 5 0年为 斯行
健和李星学先生原定为松形羽杉 (勒巴杉协 亲近种 〔W al ck ia ?( L e ba 一
c入i a ) c r f . 尸艺n i f o : , n i : ( s c h l . ) F l o r i n 〕 的山西大同上山井的上 石 盒 子
组标本 〔” 〕。 后于 19 7 4年又改定为双羽杉 (班 a l c h f a 乙ip i n a t a G u e t Z h i ) ( , 〕。
近年来 , 刘洪筹和沈光隆阁又报道了采自甘肃龙首山东段山西组的两种羽
杉 , 即松形羽杉 (平 a l c h f a Pi n i f o , m i s ) 和长叶羽杉 (万 a l e几f a l o n夕 f f o l i a ) ,
从他们发表的图影来看 , 实在太模糊了 , 除了略可见羽枝的分枝状态外 ,
其他各部分几乎是无可辨认 , 所以要置于羽杉属中 , 除非真正仔细观察原
有标本 , 方能认可 。
此外 , 斯行健在 1 9 5 3 年的论文 〔4〕中曾提到 , “ 不能鉴定的和或多或少
相似的 班 aI 动 l’a 化石 , 曾发现于太原的上石盒子系及甘肃南山的下 石盒
子系和新获的乌鲁木齐附近的下二叠统 (袁复礼教授的标本) 。 ”
币i早在 1 9 4 0 年 , 付洛琳 ( R . F l o r i n , 1 9 4 0) 〔5〕 , 在讨论关于新获台
木 ( D ad 。粉! 。 。 le l’ 力。 : dl’ i 5 2 。 ) 的一篇论文中 , 不相信乌鲁木齐有真正 的
一 1 4 8一
W al hc l’a 化石 , 他说 , “ 根据刀卜琳 ( N or i n) 的 口述 , 这些为那琳所见过
的羽杉标本保存得太坏 , 是不能鉴定的 ” 。 但那琳似乎未曾见到过衰复礼
教授的标本 。
笔者几度赴新疆时 , 曾为此多次设法查询袁教技当年采集的所训羽衫
的标本 , 遗憾的是始终不知下落 , 而意外的收获却是得到 了由新毅石油局
的同志们近年来采自乌鲁木齐下菠岌槽子群的若干羽杉化石 , 估计很可能
是斯教授 1 9 5 3年所指的 “ 新获的乌鲁木齐附近的下二叠统的标本 ” , . 它们
来自同一层位 , 但采集人和时间不同 。 为此笔者对这些标本作了详细研究 ,
发现其中有二块标本的枝具明显的分又性状 , 另一决还见有羽状于i卜列的小
枝 , 同层位还发现有被斯行健认为是属于羽杉茎干的新获台木 (D a dc 粉 l o n
et il lat : 亩 1 5 2 。 ) 化石〔 7〕, 因此 , 新疆之有羽杉化石始可确认 。
二 、 属 种 记 述
科达纲 C l a s s e o r d a i t o p s i d a
科达穗属 C o : d a f a n t h u s G r a o d / E u r , , 1 8 7 7
抱子叶穗 , 单性 。 大小抱子叶穗都由排列成两行的苞片及涪了生 j : 也片
腋部的生殖短枝组成 , 短枝上营养鳞片和生殖鳞片螺旋排行 。 在较古老的
类型中 , 大抱子叶伸长 , 顶端分叉 , 并着生两个胚珠 ; 在较迸化几勺类烈
中 , 大抱子叶很短 , 常隐藏在螺旋排列的营养鳞片中 , 顶端只 有一个胚
珠 。 小抱子叶顶端着生有 4 一 6 个直立的小抱子尖 。
属型 : C o , d a i a n t几盆 s 夕 e二 m i f e : G r a n d 产 E o r y 1 8 7 7 .
分布及时代 : 晚石炭世至晚二益世 ; 国外中石炭世己出现 , 国内河北
开平 、 内蒙大青山 、 山西河曲 、 折疆乌鲁木齐 等地 , !负石炭世晚期列 一协二
叠世晚期 ( C g一 P圣) 。
长苞科达德
C c r d a i a 盯 t卜u s v o l k m a o n i i ( E t t . 、 Z e i l i e r (侈一 I饭 图 1 . l a )
饱子叶穗 , 宽 1 厘米 , 长 3 厘米 , 轴棍约 么 一 3 任米 , 苞片细线形 ,
长约 5一 7 送米 , 顶端尖 , 近顶端处略扩大 : 以宽角 (朽 。一 6。 。 ) 若生于
穗轴上 , 排成两行 , 较松 。 生殖短枝 , 芽状 , 生于 位片派邹 , 隐约可见 ,
产地及层位 : 乌鲁木齐下艾菠槽子群 , 尸全。
登记号 : 乌蓝 P至一 1 .
短苞科达抽 (比较种 )
C o r d a i a n t h u s e f
. e u r t u s S z e (图版 图 2 . 2 a )
1 9 7 4 C o ,
·
d。 i a : t h: ` : 。 u八 u s S z e 中国古生代植物 。
一 1 4 9 一
袍子叶穗 , 轴长约 3 . 5 厘米 , 基部粗约 2 毫米 , 苞片宽披针形至长楔形 ,
长 3 一 5毫米 , 顶端向前弯曲 , 较钝 、 基部下延 , 螺旋着生 , 排列较紧密 ,
生殖短枝生于苞片的腋部 , 其保存形态木很清楚 , 性不明 。
c 。心 al’ a 。 ht 、 : ` : : t: : S z e 这一种最早由斯行健发现于山西河 曲地区的
石盒子群 ( P专一 P 孟) 下部 , 新疆的标本基本上与山西的标本相近 , 但前
者保存较差 , 叶穗的轴较短一些而已 , 而因生殖短枝不清而定作 C 。记。 i a : -
忿h Z` 5 e f . c ,`了 l u s . S z e .
产地及层位 : 乌鲁木齐下岌岌槽子群 P全
登 记号 : 鸟岌 P t一 2 。
松柏纲 C l a s s C o n i f e r a
羽杉属 W a l c人i a S t e r n b e r g , 1 8 2 5 (旧名 : 瓦契杉属 )
乔木 , 枝呈羽状 。 叶螺旋着生 , 较密 , 覆瓦状 , 短小 , 卵形或线形 ,
顶端鸟嚎状 , 不分叉或偶有分叉 , 基部有时略下延 , 横切面呈四边形 , 单
脉 。 花单性 , 雌雄同株 , 各自聚成球果 , 卵形至圆柱形 , 着生于枝端 , 雌
球果直立 , 雄球果悬垂 。
属型 : 平 a l e h i a ( E r n e s z i o d e n d r o n ) f i l i c i f o : m i s ( S e h l o t h e i m )
S t e r b
.
分布及时代 : 二迭世 ; 国外晚万炭世至早二叠世 。
这里必须指出的是 , 根据瑞典著名古植物学家傅洛林 ( F 且or in , R . )
的研究 , 外形相同的羽杉 (W al ` 从刃 化石 , 叶子的表皮构造和果鳞却不
一样 , 一部分具四行气孔 , 两行在上表皮 , 两行在下表皮 , 球果的苞鳞因
顶端分裂而成二个裂片 , 鳞片呈螺旋状排列 , 每枚内有 1 一 2 个胚珠 。 但
是在另一部分只有一行气孔 , 但苞鳞呈扇状 , 顶端分裂成三个裂片 , 每一
裂片着生一枚胚珠 。 因此可分成两个自然属 , 前者为勒巴奇杉 L e右ac 几ia ,
后者为安诺斯杉 E T : 。 : it o d e : d了on 。 但这二属在无表皮和球果的情况 下是
无法区别的 , 因此傅洛林才不得不主张仍保留 W al 比 l’a 一名 , 以用作形
态属 。
本文描述的 平 al ` 厉 a , 既无球果也无表皮 , 自然只得考虑用形态属名
来处理了 。
双羽杉 (比较种 )
W a ! e h i a
c f
.
b i P i n a t a G u e t Z h i (图版 图 3 一 s a )
1 9 5 0
.
W a l c几i a a f f P i n i f o r m i s ( S e h l o t h . ) F l o r i n , 斯行健 ,
l g 7 J
. 开r a ! c丙i a 西iP i。 : a l a G u e t 2 1, 1 1 5 3页 、 图版 1 2 1 图 3 一 5 ,
一 1 5 0 一
中国古生代植物。
当前标本共有三块 , 但主枝皆不清楚 。 有二块标本的末二 次 小 枝 均
有明显的二叉分枝特征 , 并见局部的羽状排列 , 末次羽枝纤细 , 长 2 一选
厘米 。 叶小 , 针形至锥形 , 排列较紧密 , 单脉 , 螺旋着生 , 彼此相迭复 ,
向外伸 , 叶顶端多呈鸟嚎状 , 基部稍宽而下延 。 有的叶紧贴于枝上 , 茎部稍
宽而下延 , 图 3 见明显的分叉性状的枝条 , 图 5 。 s a 的标本一 侧则见明显的
羽状排列的小枝 。
新疆的标本从二叉分枝及局部的羽状排列来看 , 应 .咒于 万。 l ` hi 。 属较
妥 , 而与该属的所有种比较 , 最接近于双羽杉 W al 比沁 b iP i洲 。 at (中国古
生代植物 , 15 3页 , 图版 1 2 1 , 图 3 一 5 ) , 但因标本保存不完全 , 主枝和
钡IJ枝的羽状排列也不全 , 故定作 W a z c无i a c f . ` i户i: n ; ta .
产地及层位 : 乌鲁木齐下岌岌槽子群 P l
登记号 : 乌艾 P侄一 3 、 4 、 5 .
A B 5 T R A C T
T h i s p a p e r d e a l s w i t h t h e f o s s i l p l a n t s f r o m L o w e r p e r m i a n
i n D z u n g a r i a B a s i n
,
N o r t h e r n X i n j i a n g
。
T h e s o p l a n t s i n c l u d e t w o s P e e i e s o f C o , d a i a 刀之几u : , C o : d a i a n 之h u ,
。 o l km a n `i ( E t t . ) Z e i l l e r a n d C o ,了 a i a n r丙u s e f . c z` : ! u : S z e , T h e y a r e
r e P r e s e n t s t r o b i l u s o f c o r d a i z e s
.
T h i s s t r o b i l u s b e l o n g s e e r t a i n ly
t o t h e r e p r o d u e t i v e o r g a n o f C o ,
·
d a艺20 5 . T h e (子e n u s C o r d a i口 n t h u s
w a s f i r s t d i s e o v e r e d b y G r a n d
尹
E u r y i n 1 8 7 7
.
I n t h i s P a P e r t w o s P e e i e s o f C o , d a i a ,乙r h: , 5 a r e a l l d e s e r i卜e d 。
T h c y
t h e a s t
w e r e e o l l e c t e d f r o m L o w e r J i j i e a o z i G r o u p
. 毛J l u m q 一 1 s o u -
i n X i n ji a n g
。
O n e s P e e i e s o f C o n i f e r s
, ?评 a l e 人i a e f . b i Pi ” a , a G u o t Z h i ,
r e e o r d e d i n t il e p r e s e n t p a p e r w a s d i s e o v e r e d i n L 。 二 e r i i ji e a -
0 2 1 G r o u P
.
T h e f o r m e r 15 a n i m P o r t a n t i n d e x f o s s i l i n L o 刃 e r
p e r m i a n o f E u r a m e r i e a a n d t h e f i r s t d i s e o v e r y i n X i n j i a n g
。
一 1 5 1
参 考 文 献
〔 6〕
〔 7〕
中国科学院南京地质 古生物研究所 、 植物研究所 , 1 97 4 : 中国古生代植物 . 科学出版 社 .
刘洪筹 、 沈光隆 : 19 7 8 : 松形羽衫 才。 I c人沁 P玄石了。 , 爪沁 在我国的首次发现 , 兰州 大学
学报第 2 期 , 第 1 36 一 14 4页 .
斯行健 、 李星学 , 1 9 5。 : 中国北部上石盒子系最古松柏类 附 !a c hl’ a 之发现 (英文 ) , 科学
记录 3 卷 , 2一 4 期 .
斯行健 , 19 5 3 : 中国古生代植物 图鉴 . 科学 出版社 .
F l
o r i n
.
R
.
1 9 4 0 : N o t e s o 几 t h e p a s t G e o g r a p h ie a , d is t r i b u t i o n o f th e g e n u s A m e n -
t o t a x u s P ilg
e r
(C
o o i f
e r a
l
e s
)
,
S
v
.
B
o t
.
T i d
:
k
几 i f t B d
.
34 , H
.
2
.
壬压a l l e , T . G , 10 2 7 : P a la e o z o i e p l a n t s f r o m C e n t r a l S h a n s i . P a l a e o ” t o l o 夕￡a 5 1” ￡e a .
S e r ie s A V o l
.
2 aF
s e i e l
o l 。
S
z e
,
H
.
C
.
x o 3 4 : 0
0 t h e o
e e u r r e n e e o
f
a n I n t e r e s t i n g f
o s s i l w
o o d f
r o 口 U r u tn e h i
( T 宝k u i ) i n 5 1二 k i a n g . B 。 了1. G e o 正. S o e . C 6玄” a . V o l一 3 . N o . 4 -
…
一 1 5 2 一
一 l a . 长苞科达秘 C o r d a ` a 川人。 5 v o l k 沉 a ” f f ( E t t . ) Z e i l l e r , 2 Z a . 短苞科达 穗 ( 比较种 )
C
o r
d
a ` a ” t几“ 5 c f . e “ r t “ 5 S z e . ; 3一 s a . 双羽 杉 (比较 种 ) 才 a l e h f a e f . b f p f ” ” a t a G 。 。 t
Z ih 产地及层位 : _仁述化 石 皆产 自新狠准葛尔盆地 南缘乌餐木齐东南部下友友槽子群 , 时 代为早
二迭 世晚 期 P产
一 1 5 3 一