自然科普:琥珀封存1億年前被子植物甲蟲傳粉起源秘事
來源:科技日報
發布時間:2021-04-13
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  甲蟲是從(cong) 什麽(me) 時候開始化身成為(wei) 被子植物的“紅娘月老”?4月12日在植物學頂級刊物《自然—植物》刊發中國科學院南京地質古生物研究所一項新發現:一枚9900萬(wan) 年前的琥珀化石中包裹著的短翅花甲及花粉、糞便,為(wei) 白堊紀甲蟲取食花粉的生態關(guan) 係的建立提供了直接證據。

  陸地生態係統中被子植物(也稱開花植物)占絕對的主導地位,大多數被子植物是依靠昆蟲或其它動物傳(chuan) 粉來維持植物種群的繁衍。被子植物的傳(chuan) 粉者在陸地生態係統中至關(guan) 重要,例如蜜蜂、蝴蝶、蛾子、甲蟲、蠅類等訪花昆蟲扮演著不可替代的角色。然而,目前人們(men) 對被子植物的蟲媒傳(chuan) 粉模式的起源知之甚少。

  中國科學院南京地質古生物研究所蔡晨陽研究員指導布裏斯托大學的學生Erik Tihelka,並與(yu) 李麗(li) 琴博士等人合作,通過對大量中生代甲蟲化石的係統收集和研究,在白堊紀中期緬甸琥珀中發現了一枚極其罕見且保存精美的甲蟲化石。該化石被鑒定為(wei) 短翅花甲科的1新屬1新種,即新生粉花甲。

  琥珀中發現的新生粉花甲與(yu) 現生類型十分相似,在其身體(ti) 結構上進化出了與(yu) 訪花和取食花粉相適應的特征,如下顎須末端的感受器、跗節腹麵用於(yu) 攀附的柔毛以及腹部背麵密布的可攜帶花粉的柔毛等。研究人員還在這枚甲蟲的身體(ti) 表麵和蟲體(ti) 附近發現了許多高等被子植物的花粉和花粉簇。

  研究團隊對琥珀標本打磨處理後,利用實體(ti) 顯微鏡、生物熒光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡進行觀察研究,發現甲蟲被超過100枚花粉顆粒包圍,甲蟲附近有四個(ge) 聚集而成花粉簇。這些花粉屬於(yu) 典型的三溝型花粉。經鑒定屬於(yu) 真雙子葉植物,與(yu) 菊亞(ya) 綱和薔薇亞(ya) 綱植物的花粉接近。

  更為(wei) 重要的,研究人員首次在琥珀化石中發現了兩(liang) 枚三維保存的、由三溝型花粉組成的長柱狀糞便,與(yu) 甲蟲距離最近的糞化石不到2毫米。通過對糞化石形狀、大小、組分等綜合研究表明其與(yu) 現生甲蟲糞便十分相似。

  以上一係列證據為(wei) 白堊紀中期甲蟲取食花粉這一生態關(guan) 係的建立提供了直接可靠的證據,證明了白堊紀中期甲蟲與(yu) 高等真雙子葉植物之間已經建立了一直延續至今的傳(chuan) 粉關(guan) 係,揭示了白堊紀中期高等被子植物傳(chuan) 粉甲蟲的多樣性,為(wei) 研究現代陸地生態係統中昆蟲與(yu) 被子植物的協同演化關(guan) 係的演化提供了關(guan) 鍵例證。



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