今天你吃的淀粉，至少有2.8亿年历史了！

说到淀粉，相信大家都不陌生。从古至今，淀粉都是人类和许多动物的主要食物来源之一，是膳食中最为丰富的碳水化合物，对人类生理和文明的演变起到重要作用。

我们食用的玉米、小麦、水稻、土豆等的主要成分就是淀粉。

今天你吃“淀粉”了吗？

淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的，它是大部分绿色植物将光合作用产生的碳水化合物储藏而形成的一种多糖化合物。我们印象中的淀粉通常是这个样子的……

喔，不，应该是下面这张……

然而，由于淀粉很难保存为化石，因此，一些考古学家认为淀粉颗粒在没有石器或一些容器的保护下，保存时间很难超过600年，在第四纪（约260万年）以前的地层出现的可能性更是微乎其微。

请问，楼上群众哪位摄入的淀粉比较多？

曾经最古老的淀粉粒化石

在此次发现之前，已知的特征明确的最古老的淀粉粒化石产自于距今两百万年前的旧石器时代的石器裂缝中。由于缺乏化石证据，关于植物淀粉对漫长地质历史时期陆地生态系统演化的影响我们还知之甚少。

近日，中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代孢粉研究团队通过与德国明斯特大学等机构的相关研究人员合作，在中国鄂尔多斯盆地的一层煤层中，发现一种奇特的石松类大孢子，其表面被一团圆形颗粒所覆盖。经鉴定，这是目前已知最早的、特征明确的淀粉颗粒化石。由于该淀粉颗粒与吸引动物食取种子的油质体非常接近，该发现也将动植物互利共生现象的化石证据推溯至2.8亿年前。

山西保德早二叠世淀粉颗粒在光学和扫描电子显微镜下的光学和形态特征图

此次科研团队的发现，直接打破考古学家们的推论。而科研团队遇到这种奇特的石松类大孢子（异孢植物的雌性配子体）也是一个“意外”。科研人员在山西省保德县下石盒子组的一层煤层中发现的这些大孢子，其近极面被一团圆形颗粒所覆盖。起初，大家还没有往淀粉方面想，排除了多种可能性后，综合多方面证据，惊喜地发现，这竟然是距今2.9–2.8亿年的淀粉颗粒。

该科研团队在检查了逾百粒大孢子化石，最终才发现一粒特征明确、保存完好的含淀粉大孢子。“埋藏这么久还有保持如此完好的淀粉颗粒，这是第一次发现。”团队成员刘锋感慨道。

在漫长的地质历史时期中，淀粉化石如何能够保存？

在成煤环境中，一些淀粉颗粒被泥土快速地包裹和埋藏，抑制了水和其他细菌、真菌对淀粉颗粒的水解和破坏，因此这些淀粉粒可以在如此漫长的地质历史时期中得以保存。

 

这是目前已知最早的淀粉颗粒化石记录，打破一些考古学家认为淀粉颗粒在没有石器或一些容器的保护下很难在第四纪（约260万年）以前的地层中保存的推定。

淀粉化石在植物体内的用途？

通过与现生植物体中淀粉颗粒的对比，研究人员认为这些淀粉颗粒应该属于复合贮藏淀粉。

所谓贮藏淀粉，即植物通过光合作用在色素体中合成这类淀粉，使它们在植物体中扮演长期储存能量的角色。而大量贮藏淀粉聚合在一起而形成的复合贮藏淀粉主要分布于现生植物种子的子叶和胚乳中，用来营养植物幼体的发育。

但是，科研团队经过观察，发现这些淀粉颗粒主要分布在大孢子外部表面而非内部（下图），因此基本可以排除这些淀粉颗粒是用来支持该植物胚胎发育的营养物质。

那么它们究竟有何作用呢？

播种！

研究人员认为，这些位于大孢子近极面的淀粉团块，与现生一些种子上常出现的一种被称为油质体的可食附着体非常接近，主要用来吸引动物食取种子，从而实现种子的远距离传播。

现生种子的油质体主要是用来吸引蚂蚁、陆地腹足类或鸟类食取种子，从而实现种子的远距离传播。在传播种子的同时，这些动物获得了高能量的营养物质，通过这个过程，动植物建立了紧密的互利共生关系。

山西保德早二叠世含淀粉大孢子与现生含有脂质体种子的对比

刘锋举例道：这些淀粉和油脂混合形成的油质体附着于植物种子外部后，一只饿肚子的蜗牛经过，被油质体多汁的外形和鲜美的味道所吸引，将种子吞进肚子，之后，蜗牛在其他地方将种子排泄出来……从而，使得种子得以远距离传播，而这只蜗牛也通过吸收附着在种子上的营养成分，获得了能量。

由此，也表明了：远远早于最早的蚂蚁和鸟类出现之前，远古的某些石松类植物已经具备了强大的光合作用能力，并能够把光合作用生产的葡萄糖以淀粉的形式大量储存下来，同时利用这些淀粉吸引当时陆地上的一些生物（如蜗牛、蟑螂和多足类）的食取来实现自身种子的传播，从而建立动植物互利共生关系。

科普结束，大家请安心吃“淀粉”！

来源：中国科学院南京地质古生物研究所