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誰是當今最繁盛的植物類群？在陸地生態係統中占據主導地位的被子植物（有花植物）當之無愧。被子植物的繁衍需要靠傳(chuan) 粉，而誰是它最早的傳(chuan) 粉者卻是個(ge) 世界之謎。

今年上半年，英國蒂海爾卡科研團隊提出白堊紀的短翅花甲是中生代被子植物傳(chuan) 粉者。這是不是意味著短翅花甲就是早期的“采花大盜”？

且慢。12月24日，中山大學生態學院包童助理教授聯合德國、奧地利、英國、冰島等國的學者在《自然》子刊《自然·植物》發表文章，對此結論提出了新認識。

這事還得從(cong) 1億(yi) 年前說起……有化石記錄顯示，被子植物在白堊紀中期突然大量出現。達爾文認為(wei) ，一切類群都應該有一個(ge) 從(cong) 少到多的發展過程，因此他將這一“反常現象”稱為(wei) “討厭之謎”。

“人類的大部分食物都來自被子植物，90%以上的被子植物需要昆蟲進行授粉，從(cong) 而促進基因流動，才有了我們(men) 今天的花花世界。因此，昆蟲傳(chuan) 粉被認為(wei) 是白堊紀中期被子植物大爆發的一個(ge) 關(guan) 鍵因素。但昆蟲的傳(chuan) 粉行為(wei) 是什麽(me) 時候在地球上出現的？在全世界是一個(ge) 謎。”包童和世界上的科學家一直都在尋找這位最早出現的“采花大盜”，以解答達爾文的“討厭之謎”。

2019年，包童在約1億(yi) 年前的白堊紀中期緬甸琥珀中首次發現了被子植物經甲蟲（原始花蚤類）進行傳(chuan) 粉的直接證據。該研究結果證實了許久以來學者們(men) 關(guan) 於(yu) 白堊紀甲蟲是早期被子植物傳(chuan) 粉者的猜想，填補了早期被子植物蟲媒授粉證據的空白。這是科學家們(men) “抓”到的最早的“采花大盜”。

白堊紀花蚤科甲蟲傳(chuan) 粉複原圖

關(guan) 於(yu) “采花大盜”的尋找還遠未結束。2021年上半年，一個(ge) 新的“采花大盜”又被英國一科學家團隊發現了。蒂海爾卡科研團隊對一枚白堊紀緬甸琥珀標本中的內(nei) 容物化石進行分析，得出早期短翅花甲是中生代被子植物傳(chuan) 粉者的結論。然而，細細琢磨，這個(ge) 觀點卻讓科學家們(men) 坐不住了。

“通過化石來驗證甲蟲傳(chuan) 粉具有一定的不確定性，原因是大多數結論是基於(yu) 化石中的甲蟲是否有適於(yu) 傳(chuan) 粉的形態特征，或是與(yu) 以花粉為(wei) 食的現生類型來進行推斷。”包童說，為(wei) 了進一步驗證自己的猜想，他和團隊根據文中描述和結論，重新設計了現生昆蟲學和孢粉學實驗，結合理論分析與(yu) 實驗數據，發現了三個(ge) 疑問。

疑問一：“糞化石”尺寸明顯超出甲蟲消化道可能容積

蒂海爾卡科研團隊指出其研究琥珀標本中包含短翅花甲化石、疑似的糞化石和若幹被子植物花粉顆粒。包童團隊經細致現生昆蟲生理學分析，認為(wei) 此糞化石的尺寸明顯超出了甲蟲消化道的可能容積，因此難以確認其與(yu) 該短翅花甲科甲蟲之間的關(guan) 係。

疑問二：“糞化石”並未體(ti) 現昆蟲糞便特有的膜狀結構

“以甲蟲為(wei) 代表的很多昆蟲類群，其取食的花粉經消化道排出體(ti) 外時，花粉結構會(hui) 有一定的擠壓和變形或破損，且昆蟲糞便表麵會(hui) 有膜狀結構保留。”包童說。但蒂海爾卡科研團隊研究中所示“糞化石”均無體(ti) 現上述特征。

包童團隊設計實驗，以花粉投喂瓢蟲個(ge) 體(ti) 並觀察糞便排出

疑問三：“糞化石”所含花粉並非是被子植物花粉

蒂海爾卡科研團隊指出，該甲蟲被超過100枚花粉顆粒包圍，甲蟲附近有四個(ge) 聚集而成的花粉簇，這些花粉屬於(yu) 典型的三溝型花粉，與(yu) 此琥珀中保存的糞化石中所含花粉類型一致。

包童團隊經古植物學和孢粉學分析，證明此花粉是屬於(yu) 一類已滅絕的裸子植物Erdtmanithecales，而非三溝型花粉。“三槽花粉也有三條‘溝’，但其中一條較另外兩(liang) 條更寬，不仔細觀察很容易將這種花粉誤認為(wei) 被子植物的花粉。”包童指出。

花粉簇，箭頭所示花粉不屬於(yu) 三溝花粉

“以上一係列證據，很好地支持了對蒂海爾卡科研團隊提出的中早期短翅花甲是中生代被子植物傳(chuan) 粉者結論的質疑。”包童說。

值得一提的是，在此學術質疑過程中，科學家均持開放的態度。“誰是真正的‘采花大盜’，是近年來古生物學界的研究熱點，很多科學家都在努力嚐試。”據包童介紹，他們(men) 的質疑通過了同行嚴(yan) 格謹慎的評審過程，需經過被質疑文章作者的多次辯駁以及三位獨立評審人的通過。他們(men) 在質疑發表過程中得到了國際古昆蟲、古植物相關(guan) 領域專(zhuan) 家學者和被質疑文章的審稿人的支持，“所有科學家都希望通過共同的努力，找出真正的‘采花大盜’”。

◎ 科技日報記者 葉青

來源：科技日報 文中圖片視頻由包童團隊提供

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