“中生代蝴蝶”化石 揭开昆虫传粉“分工秘密”

  “中生代蝴蝶”化石 揭开昆虫传粉“分工秘密”

  “因为爱上了一亿多年前的植物霸主裸子植物,丽蛉们精心改变了自己的取食结构,以至于只能以某些特定的裸子植物花粉为食,可谓爱的专一。到了新生代,裸子植物的霸主地位被被子植物取代,这些丽蛉们也从此灭绝……”这样凄美的“爱情故事”发生在白垩纪时期,距今1亿年。中国科学院南京地质古生物研究所昨天发布消息称,科研人员通过对“中生代蝴蝶”——丽蛉进行详细研究,揭示了中生代传粉昆虫的生态位分化。

  扬子晚报/扬眼记者 于丹丹

  分工很明确:

  不同昆虫给不同的植物传粉

  在自然界,不同昆虫给不同的植物传粉,具有“搭配”关系,这种传粉的“分工模式”也被称为生态位。

  近期,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”刘青和张青青在王博研究员指导下,与中国农业大学刘星月团队、临沂大学郑晓廷团队合作,报道了27个丽蛉标本,并对丽蛉的传粉行为、化学通讯行为及伪装行为进行了详细研究。

  王博称,本次研究的丽蛉是仅记录于中生代的一类脉翅目传粉昆虫,也被誉为“中生代的蝴蝶”。丽蛉具有长口器,其口器与其取食植物的花管在长期的演化中形成了形态适应,即昆虫口器长度与其传粉的植物花管长度类似。

  “昆虫的口器就是昆虫的取食器官。根据所食植物的形态特征,昆虫口器往往与植物花管具有长度匹配关系和协同演化的特性。本次研究显示,丽蛉口器长度为重建传粉生态位提供了关键证据。”王博称。

  本次发现的丽蛉来自于白垩纪中期的缅甸琥珀和中国早白垩世热河生物群及侏罗纪的燕辽生物群,不同物种丽蛉的口器长度在0.6毫米到18毫米之间。

  研究结果表明,缅甸琥珀中不同种类的昆虫口器长度具有较高分异度,口器长度高度多样化反映了其取食植物和花管长度的多样性,表明传粉昆虫的“分工模式”在被子植物快速演化之前已经出现。研究认为,传粉生态位分化提高了传粉效率,进一步促进了白垩纪传粉昆虫和虫媒植物的演化。然而,或许就是丽蛉与其取食植物之间紧密的共生关系,随着取食植物的衰落,丽蛉也随之灭绝。

  通讯很独特:

  自带“天线”可远程交友

  据介绍,伴随着传粉形式的多样化,丽蛉也演化出了独特的化学通讯和防御机制。缅甸雄性丽蛉的触角为中生代昆虫中罕见的栉状结构,而雌性为念珠状或丝状结构。

  栉状触角增大了触角表面积和传感器的灵敏度,增强了雄性感知雌性释放的性激素的能力,表明白垩纪时期丽蛉可能已具备长距离的化学通讯能力。此外,丽蛉翅上具特殊眼斑。这些眼斑在丽蛉中具重要的防御功能,通常个体越大的丽蛉眼斑越明显,个体越小的丽蛉眼斑越淡甚至消失。

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