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2019-11-15 08:04 来源:科技日报

  花蚤和花粉标本 中科院南京古生物所供图

  我们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?中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在缅甸琥珀中,发现了1亿年前携带大量花粉的花蚤科甲虫,这是迄今最早的被子植物虫媒传粉直接证据。相关研究近日在线发表在《美国科学院院报》上。

  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(虫媒传粉),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一个关键因素。尽管白垩纪中期昆虫和被子植物的种类已经较为丰富,但此时期被子植物虫媒传粉的直接证据却一直缺失。

  中科院南京古生物所科研团队在白垩纪中期(约1亿年前)缅甸琥珀中发现的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(显微CT)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形弯曲,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。三沟型花粉指每个花粉颗粒上具三条辐射排列的沟,这也是真双子叶植物的重要鉴定特征。

  综合一系列证据,他们确定这枚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纪录提前了至少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。

(责任编辑:王蔚)

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