マイクロ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 426 (2023) この記事を引用

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17 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ジュラ紀初期の被子植物であるナンジンガンツスは、植物学者の間で激しい議論を引き起こしました。その理由の一部は、囲まれた胚珠は子房が壊れた場合にのみ肉眼で見えるが、閉じた子房が無傷の場合は見えないという事実です。 従来の技術では、閉じた子房内の胚珠の存在を確認することはできませんが、新たに利用可能になったマイクロCTでは、化石植物の内部特徴を非破壊で明らかにすることができます。 ここでは、三次元的に保存された南京ガンサスの石炭化圧縮体に対してマイクロCT観察を実施しました。 我々の結果は、Fuらによって与えられた結論、すなわち、ナンジンガンサスはジュラ紀初期の被子植物であるという結論を裏付けるものである。

ジュラ紀前期の被子植物 Nanjinganthus1 の発見は、植物学者の間で白熱した植物学論争を引き起こしました 2,3,4,5,6。 彼らがナンジンガンサスの子房内に 2 つ以上の胚珠が存在すると主張したとき 1,6、Fu らにはジレンマがありました。ナンジンガンツスの花の 1 つの標本の中で、子房が壊れたときに胚珠が見えるか、子房が壊れたときに胚珠が見えなくなるかのどちらかです。子房は無傷で閉じていますが、従来の技術では単一の標本で胚珠と無傷の卵巣の両方を実証することができないため、無傷の閉じた子巣では胚珠は見えません。 技術的には、これら 2 つの特徴 (胚珠と閉鎖子房) が単一の標本で証明できない場合、ナンジンガンサスの被子精子親和性は推測の域を出ません。 このため、Fu et al.1,6 は批判にさらされやすくなっています。 Micro-CT 技術を応用することで、化石植物の内部特徴を非破壊で明らかにすることが可能になります7。 ナンジンガンサスに対するこの最後の疑念を払拭するために、我々は三次元的に保存されたナンジンガンサスの石炭化圧縮体に対してマイクロCT観察を実施した。 この結果は、ナンジンガンサスがジュラ紀前期の被子植物であるという結論を裏付けるものです。

PB22279 は、トップダウン圧縮された石炭化フラワーです (図 1a)。 花の直径は約8.6 mm、子房の直径は約3.5 mmです（図1a）。 後生花は子房の上縁に花びらとがく片を持ちます（図1a）。 元の子房の屋根は一体となっており、子房を完全に密閉していますが、Micro-CT 仮想花断面ではぼんやりとしか見えません (図 1a ～ c​​)。 胚珠は子房の屋根に覆われています（図1a、b）。 マイクロCT観察の結果、子房内に少なくとも2つの胚珠があることが示されています（図1c-g）。 胚珠は、サイズ、形、方向が異なります（図1c〜g）。 1つの胚珠は楕円形で2.22×1.95 mm（図1d、e）、もう1つの胚珠は切頭楔形で2.0×1.24 mm（図1f、g）です。 胚珠の厚さは 0.22 ～ 0.27 mm です (図 1c)。 ビデオ内の胚珠、子房、花弁の発生順序は、その花が後生性であることと一致しました (補足ビデオ V1、V2)。

Nanjinganthus dendrostyla と子房内の胚珠。 PB22279。 すべてのスケール バー = 1 mm。 (a) 石炭化圧縮体を上から見た図。中央に子房 (o) があり、花弁の 1 つ (p) が堆積物から剥がれています。 花びらと子房の輪郭は破線でマークされています。 Fu et al.6 から転載。 (b) 一体型の卵巣屋根、保存による亀裂あり。 (c – g) はマイクロ CT 仮想セクションです。 Fu et al.6 から転載。 (c) 子房の屋根 (白い矢印) で覆われた 2 つの胚珠 (黒い矢印) を示す垂直断面図。 (d、e) 子房内の 1 つの楕円形の胚珠を示す 2 つの横断面。挿入図を参照してください。胚珠の色は灰色です。 (f、g) 子房内の別の切頭楔形胚珠を示す 2 つの横断面。挿入図を参照してください。胚珠は灰色です。

PB180516は、堆積物中に複数の石化した花が蓄積しています（図2a）。 この研究で焦点を当てた花は堆積物に完全に埋め込まれているため、肉眼では見えません（図2b-h）。 花は立体的に保存されており、子房はお椀状の基部と子房の屋根を備えています（図2b-h）。 子房の直径は2.5〜3.4 mmです。 子房の上部には子房を密閉する薄い層の子房屋根があり、子房の周りには花弁があります（図2f–h）。 子房内には少なくとも 2 つの胚珠が認識されます（図 2b–h）。 仮想垂直断面では、胚珠が索を介して子房の側壁に付着しているのがわかります（図2f、h、4;補足ビデオV3、V4）。