当前所在位置: 首页 > 数码科技

谁才是1亿年前真正的“采花大盗”?

2021-12-25 本站作者 【 字体:

今天最红火的植物群是谁?主宰陆地生态系统的被子植物(开花植物)当之无愧。被子植物的繁殖依赖于授粉,但谁是其最早的传粉者是一个世界之谜。 今年上半年,英国海尔卡的研究团队提出白垩纪短翅花甲虫是中生代被子植物的传粉者。这是否意味着短翅花甲虫就是早期的“偷花贼”? 等一下。12月24日,中山大学生态学院助理教授鲍彤联合德国、奥地利、英国、冰岛等国学者在《自然》子刊《自然植物》发表文章,对这一结论提出了新的认识。

image.png

我们必须从一亿年前开始.化石记录显示,被子植物在白垩纪中期突然大量出现。达尔文认为,所有群体都应该有一个从少到多的发展过程,所以他把这种“反常现象”称为“恼人的谜”。 “人类的食物大部分来自被子植物,90%以上的被子植物都需要昆虫来授粉,从而促进基因流动,这就是为什么我们有今天的花花世界。因此,昆虫授粉被认为是白垩纪中期被子植物爆发的关键因素。但是昆虫授粉是什么时候出现在地球上的呢?这在全世界都是一个谜。”鲍彤和世界各地的科学家一直在寻找最早的“偷花贼”来回答达尔文的“恼人之谜”。 2019年,宝通首次发现了缅甸琥珀中被子植物由甲虫(原始花蚤)传粉的直接证据,时间大约在1亿年前的白垩纪中期。该研究结果证实了学者们长期以来的猜想,即白垩纪甲虫是早期被子植物的传粉者,填补了早期被子植物虫媒传粉证据的空白。这是最早被科学家抓住的“偷花贼”。

image.png

蝴蝶兰白垩纪甲虫授粉恢复图 对“偷花贼”的搜寻远未结束。2021年上半年,一个英国科学家团队发现了一个新的“偷花贼”。海尔卡的研究团队分析了白垩纪缅甸琥珀标本中的内含物化石,得出结论:早期短翅花甲虫是中生代被子植物的传粉者。然而,经过仔细考虑,这种观点让科学家们坐不住了。 “通过化石来验证甲虫授粉是不确定的,因为大多数结论是基于化石中的甲虫是否具有适合授粉的形态特征,或者它们是否是从目前以花粉为食的类型中推断出来的。”鲍彤说,为了进一步验证自己的猜想,他和团队根据文中的描述和结论重新设计了昆虫学和孢粉学实验,并结合理论分析和实验数据发现了三个问题。 

问题一:“粪化石”的大小明显超过了甲虫消化道可能的体积。 

海尔卡的研究团队指出,其琥珀样本中含有短翅甲虫化石、疑似粪便化石和一些被子植物花粉。经过对活体昆虫的仔细生理分析,鲍彤的团队认为这种粪化石的大小明显超过了甲虫消化道的可能体积,因此很难确认它和这种甲虫之间的关系。 

问题2:“粪化石”没有反映昆虫粪便独特的膜状结构。 

“对于以甲虫为代表的许多昆虫类群来说,当它们取食的花粉通过消化道排出时,花粉结构会受到一定程度的挤压、变形或破坏,昆虫粪便表面会出现膜状结构。”包桐说。但海尔卡研究团队展示的“粪化石”无一不体现上述特征。


2.jpg

问题3:“粪化石”中含有的花粉不是被子植物花粉。 

海尔卡的研究团队指出,甲虫周围有100多个花粉粒,甲虫附近有四个聚集的花粉簇。这些花粉属于典型的三沟花粉,与这种琥珀中保存的粪化石所含的花粉类型一致。 通过古植物学和孢粉学分析,鲍彤团队证明了这种花粉属于一种已灭绝的裸子植物额尔德尼特科,而不是三沟花粉。“三沟花粉也有三条‘沟’,但其中一条比另外两条宽,不仔细观察很容易把这种花粉误认为被子植物花粉。”

3.jpg

花粉簇,箭头所指的花粉不属于三沟花粉。 

“上述一系列证据很好地支持了对海尔卡研究团队提出的中早期短翅花甲虫是中生代被子植物传粉者的结论的质疑。” 值得一提的是,在这个学术质疑的过程中,科学家们都是豁达的。“谁才是真正的‘偷花贼’是近年来古生物学的研究热点,很多科学家都在努力。”他们的质疑通过了严谨谨慎的同行评议程序,这需要被质疑文章的作者反复反驳,并得到三位独立审稿人的认可。在质疑和发表过程中,得到了国际古昆虫和古植物领域专家学者和质疑文章审稿人的支持。“所有科学家都希望通过共同努力,找出真正的‘偷花贼’”。



阅读全文