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看,一億年前的琥珀花蚤在為花傳粉
2019-11-15 07:32:25 來源: 北京青年報
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        近日,中國科學院南京地質古生物研究所科研人員,在白堊紀中期(約一億年前)緬甸琥珀中,發現了一枚為被子植物傳粉的昆蟲標本。這是迄今為止,人類發現的最早為花傳粉的動物之一。

       發現蟲媒傳粉直接證據

       人類的大部分食物來自被子植物,而90%以上的被子植物需要昆蟲授粉。如此重要的授粉行為是什麼時候開始在地球上出現的,成為科學家關注的話題。

       近日,中國科學院南京地質古生物研究所“現代陸地生態係統起源與早期演化研究團隊”的聯培博士生包童(波恩大學與南古所聯合培養)在王博研究員的指導下,與李建國研究員和美國David Dilcher教授合作,在白堊紀中期(約一億年前)緬甸琥珀中發現了真雙子葉植物經花蚤科甲蟲進行傳粉的直接證據。

       該研究結果證實了許久以來學者們關于白堊紀甲蟲是早期被子植物傳粉者的猜想,填補了早期被子植物蟲媒授粉證據的空白,為解答達爾文的“討厭之謎”提供了一個關鍵證據。

       研究團隊在對一枚緬甸訪花花蚤化石進行研究時發現,該枚化石右側被密集小氣泡遮擋,只有左側特徵可被觀察。

       研究團隊利用高分辨率光學顯微鏡和顯微斷層掃描技術(顯微CT)對花蚤身體形態進行分析,獲得了高精度三維圖像。琥珀花蚤的身體側扁,並呈C形彎曲,後足極其發達適于跳躍。該體型非常適合在花冠上移動,從而高效地接觸並攜帶花粉。此外,該花蚤口器的下顎須末節膨大,用于收集和取食花粉顆粒。

       花蚤附近保存62粒花粉顆粒

       包童告訴北京青年報記者,這枚化石是2012年的時候被他的導師王博採到南古所。化石採到所裏後一直收于庫房,直至2016年,他決定出國讀博時,將包括這枚化石在內的一批化石帶到了學校進行研究。

       2018年,經過初步的整理研究後發現,這枚化石很可能能證實,白堊紀中期就已經出現真雙子葉植物經花蚤科甲蟲進行傳粉的證據。包童説,最開始發現這枚化石的“秘密”時,他特別興奮,但同時也很焦慮,“就是那種你明知道它有可能證實出真雙子葉植物經花蚤科甲蟲進行傳粉,但是,因為難以觀察等原因又沒法把這個證據展現在所有人面前,告訴他們就是這樣。”2018年年初的那兩個月,包童每天都在這種既興奮又焦慮的情緒中度過,“我真的每天都在找不同的人討論、研究。”

       經過數月的準備,包童和團隊成員決定,先對琥珀標本進行物理處理,把琥珀化石精細打磨後,再利用激光共聚焦顯微鏡和高倍光學顯微鏡觀察,發現花蚤的腹部、鞘翅和身體附近保存了至少62枚花粉顆粒,“這些花粉顆粒呈現的是團簇狀,只有經過蟲媒傳播的花粉才會呈現這種狀態,而風吹來的花粉則是散的。”包童介紹。

       與此同時,團隊在觀察後確定了這些花粉屬于典型的三溝型花粉。三溝型花粉指每個花粉顆粒上具三條輻射排列的溝,這也是真雙子葉植物的重要鑒定特徵。琥珀中這些花粉個體較大,表面有復雜紋飾,部分顆粒形成花粉團,揭示了早期被子植物蟲媒花的花粉特徵。

       包童説,這只花蚤的身形是蜷曲的,後足非常健壯,這些特點足可以證明,它能在花冠上跳來跳去,也能帶著花粉飛來飛去。而且這只花蚤口器的下顎須非常寬大,就像一個小鏟子,可以有助于收集花粉。綜合花蚤身體構型、口器形態、體毛特徵、花粉形態等一係列證據,確定此琥珀標本展現了白堊紀中期花蚤類甲蟲對被子植物的傳粉行為,並揭示了早期真雙子葉植物的蟲媒傳粉機制。

       將蟲媒傳粉記錄“大大提前”

       這枚琥珀花蚤的發現在科學領域的貢獻無疑是巨大的。包童告訴北青報記者,在此之前,最早的被子植物昆蟲傳粉的直接證據,是來自德國梅塞爾化石坑出土的蜜蜂及花粉化石(約4800萬年前)。

       因此,緬甸琥珀傳粉花蚤的研究將此記錄提前了至少5000萬年,並提供了白堊紀中期,也是目前已知最早的被子植物蟲媒傳粉的直接證據。(王天琪)

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【糾錯】 責任編輯: 魏承瑤
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