琥珀封存1億年前被子植物甲蟲傳粉起源秘事
甲蟲是從什么時候開始化身成為被子植物的“紅娘月老”?4月12日在植物學頂級刊物《自然—植物》刊發(fā)中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所一項新發(fā)現(xiàn)：一枚9900萬年前的琥珀化石中包裹著的短翅花甲及花粉、糞便，為白堊紀甲蟲取食花粉的生態(tài)關系的建立提供了直接證據(jù)。
陸地生態(tài)系統(tǒng)中被子植物(也稱開花植物)占絕對的主導地位，大多數(shù)被子植物是依靠昆蟲或其它動物傳粉來維持植物種群的繁衍。被子植物的傳粉者在陸地生態(tài)系統(tǒng)中至關重要，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，目前人們對被子植物的蟲媒傳粉模式的起源知之甚少。
中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所蔡晨陽研究員指導布里斯托大學的學生Erik Tihelka，并與李麗琴博士等人合作，通過對大量中生代甲蟲化石的系統(tǒng)收集和研究，在白堊紀中期緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了一枚極其罕見且保存精美的甲蟲化石。該化石被鑒定為短翅花甲科的1新屬1新種，即新生粉花甲。
琥珀中發(fā)現(xiàn)的新生粉花甲與現(xiàn)生類型十分相似，在其身體結(jié)構上進化出了與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(jié)腹面用于攀附的柔毛以及腹部背面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表面和蟲體附近發(fā)現(xiàn)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后，利用實體顯微鏡、生物熒光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡進行觀察研究，發(fā)現(xiàn)甲蟲被超過100枚花粉顆粒包圍，甲蟲附近有四個聚集而成花粉簇。這些花粉屬于典型的三溝型花粉。經(jīng)鑒定屬于真雙子葉植物，與菊亞綱和薔薇亞綱植物的花粉接近。
更為重要的，研究人員首次在琥珀化石中發(fā)現(xiàn)了兩枚三維保存的、由三溝型花粉組成的長柱狀糞便，與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現(xiàn)生甲蟲糞便十分相似。
以上一系列證據(jù)為白堊紀中期甲蟲取食花粉這一生態(tài)關系的建立提供了直接可靠的證據(jù)，證明了白堊紀中期甲蟲與高等真雙子葉植物之間已經(jīng)建立了一直延續(xù)至今的傳粉關系，揭示了白堊紀中期高等被子植物傳粉甲蟲的多樣性，為研究現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)中昆蟲與被子植物的協(xié)同演化關系的演化提供了關鍵例證。(記者張曄)
關鍵詞： 琥珀
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