一亿年前“采花者”出现在缅甸琥珀

2019-11-15 11:34 来源:科技日报

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中国科学院南京古生物研究所花蚤和花粉标本图

我们人类的食物大部分来自被子植物(开花植物),而超过90%的被子植物需要昆虫授粉。如此重要的授粉是什么时候开始出现在地球上的?中国科学院南京地质古生物研究所的研究人员在缅甸琥珀中发现了1亿年前携带大量花粉的叶下科甲虫,这是被子植物昆虫传粉的最早直接证据。相关研究最近在网上公布于《美国科学院院报》。

被子植物(开花植物)是当今最繁荣的植物群。化石记录显示被子植物在白垩纪中期突然大量出现。达尔文称这种“异常现象”为“令人讨厌的难题”。许多被子植物由昆虫授粉(昆虫授粉),从而促进基因流动并形成高度多样性。因此,昆虫传粉被认为是白垩纪中期被子植物爆发的关键因素。尽管白垩纪中期昆虫和被子植物种类丰富,但被子植物昆虫传粉的直接证据却一直缺失。

中国科学院南京古生物研究所科研小组在白垩纪中期(约1亿年前)缅甸琥珀中发现的甲虫被命名为缅甸花蚤。研究团队利用高分辨率光学显微镜和显微断层扫描(micro-CT)分析跳蚤(Flower跳蚤)的体型,获得高精度的三维图像。琥珀色的花跳蚤有一个扁平的侧面,弯曲成一个C形。它们的后腿非常发达,适合跳跃。体型非常适合在花冠上移动,从而有效地接触和携带花粉。此外,跳蚤口器的下颚在胡须的远端扩张,以收集和吃花粉粒。

研究小组利用激光共聚焦显微镜和高功率光学显微镜进行观察,发现至少有62枚花粉粒保存在大型溞(Daphnia magna)的腹部、鞘翅和身体附近,并证实这些花粉粒属于典型的三通道型花粉。三沟花粉是指每粒花粉粒上辐射排列的三条沟,这也是真正双子叶植物的一个重要鉴定特征。

根据一系列证据,他们确定这个琥珀标本显示了白垩纪中期蚤甲虫对被子植物的传粉行为,揭示了早期真正双子叶植物的昆虫传粉机制。

在此之前被子植物昆虫传粉的最早直接证据是从德国梅塞尔的化石坑中出土的蜜蜂和花粉化石(大约4800万年前)。因此,缅甸琥珀授粉蚤的研究至少将记录提前了5000万年,并提供了白垩纪被子植物昆虫授粉的唯一和最早的直接证据。