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南京古生物研究所最新发现:琥珀暗藏有花植物昆虫传粉最早证据
2019/11/12 07:59  交汇点资讯  王梦然  

  交汇点讯 人类的大部分食物来自被子植物(开花植物),而90%以上的被子植物需要昆虫授粉。如此重要的授粉行为是什么时候开始在地球上出现的呢?南京古生物所科研人员在缅甸琥珀中的新发现,为最早的被子植物虫媒传粉提供了直接证据。相关研究将于北京时间2019年11月12日凌晨在线发表在《美国科学院院报》(PNAS)。

  被子植物(有花植物)是当今最繁盛的植物类群。化石记录显示被子植物在白垩纪中期突然大量出现。达尔文将这一“反常现象”称为“讨厌之谜”。许多被子植物通过昆虫进行传粉,从而促进基因流动,形成高度的多样性。因此,昆虫传粉被认为是白垩纪中期被子植物大爆发的关键因素之一。

  中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的联培博士生包童在王博研究员的引导下,与李建国研究员和美国David Dilcher教授合作,在白垩纪中期(约1亿年前)缅甸琥珀中发现了真双子叶植物经花蚤科甲虫进行传粉的直接证据。该研究结果证实了许久以来学者们关于白垩纪甲虫是早期被子植物传粉者的猜想,填补了早期被子植物虫媒授粉证据的空白。

  

  研究者从琥珀中发现一个携带大量花粉的花蚤科甲虫,定名为缅甸访花花蚤。研究团队利用高分辨率光学显微镜和显微断层扫描技术对花蚤身体形态进行分析,获得了高精度三维图像。琥珀花蚤的身体侧扁,并呈C型弯曲,后足极其发达适于跳跃。该体型非常适合在花冠上移动,从而高效地接触并携带花粉。此外,该花蚤口器的下颚须末节膨大,用于收集和取食花粉颗粒。

  

  研究团队对琥珀标本精细打磨处理后,利用激光共聚焦显微镜和高倍光学显微镜的观察,发现花蚤的腹部、鞘翅和身体附近保存了至少62枚花粉颗粒,并确定了这些花粉属于典型的三沟型花粉。

  综合花蚤身体构型、口器形态、体毛特征、花粉形态等一系列证据,该研究确定此琥珀标本展现了白垩纪中期花蚤类甲虫对被子植物的传粉行为,并揭示了早期真双子叶植物的虫媒传粉机制。在此之前最早的被子植物昆虫传粉的直接证据是来自德国梅塞尔化石坑出土的蜜蜂及花粉化石(约4800万年前)。因此,缅甸琥珀传粉花蚤的研究将此记录提前了至少5000万年,并提供了白垩纪唯一的,也是最早的被子植物虫媒传粉的直接证据。

  交汇点记者 王梦然∕文 刘莉∕摄

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责编:刘雨菲

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