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“臭味相投” 鐵樹與甲蟲之愛萬古不變

2022-04-03由 中國日報網 發表于 林業

鐵樹是不是被子植物

“臭味相投” 鐵樹與甲蟲之愛萬古不變

“臭味相投” 鐵樹與甲蟲之愛萬古不變

白堊紀中期喜蘇鐵白堊似扁甲的生態復原圖

第二看臺

近日,中外科研人員在一塊琥珀中有了驚人發現,這塊琥珀像一個“時間膠囊”,定格了遠古的一個瞬間:一隻甲蟲正在取食聚整合簇的鐵樹花粉。並且,它們關係的建立遠早於人們熟知的蜜蜂、蝴蝶等傳粉者與被子植物之間的關係。你能想到最長的愛情長跑有多久?這種甲蟲與蘇鐵的“愛情長跑”,至少從侏羅紀早期(距今1。67億年)一直延續至今。相關研究成果於8月16日線上發表於《當代生物學》雜誌上。

鐵樹,大名為蘇鐵類植物,是一類古老而獨特的裸子植物。鐵樹不僅古老久遠,還被賦予特殊的意義。中國古人云:“鐵樹開花水倒流。”那是因為鐵樹開花十分罕見,10年樹齡以上的植株才會開花。因此,鐵樹開花常用來比喻十分罕見或極難實現的事情。

那麼,問題來了,鐵樹開花後誰來為它傳粉續香火呢?過去,蘇鐵一度被認為是風媒傳粉植物,但後來科研人員確認現生幾乎所有的蘇鐵均為蟲媒傳粉,其中最為重要的類群就是甲蟲。而對於遠古時期的蘇鐵靠什麼傳粉,卻缺乏有力的證據。

這是因為,儘管蘇鐵類植物化石在中生代地層中豐富多樣,但有助於闡釋鐵樹傳粉演化歷史的直接化石證據極其罕見,人們對蘇鐵類植物傳粉模式的起源和早期演化知之甚少。

科學家還認為,與現生松柏類、銀杏類等風媒裸子植物不同,自然狀態下蘇鐵的傳粉和繁殖需要昆蟲協助完成。更為奇特的是,鐵樹開花後,其花朵會散發出一種奇特的“臭氣”。一種名為澳洲蕈甲的小甲蟲,被鐵樹花的“臭氣”和散發的熱量所吸引。究其一生,也只以鐵樹的花粉為食,可以說是鐵樹花的“死忠粉”!

至於這些甲蟲是什麼時候開始與蘇鐵“臭味相投”的,卻一直未解。

近幾年,中國科學院南京地質古生物研究所“現代陸地生態系統起源與早期演化研究團隊”的蔡晨陽副研究員和黃迪穎研究員,對大量緬甸琥珀昆蟲化石進行系統地收集和研究,並與德國、美國以及上海師範大學等同行合作。

一天,專家們發現了被困在琥珀內的甲蟲下顎中存在空洞,而這枚琥珀中還有許多聚整合簇的花粉。因此,有理由懷疑它們可能被用來攜帶蘇鐵花粉。正是這種懷疑,激發了對此問題的研究。

科研人員還分別從功能形態學、支序系統學和生物地理學等多學科對這枚標本進行了綜合研究。

這枚白堊紀中期(約1億年前)的緬甸琥珀裡,有一隻儲存完好的澳洲蕈甲科昆蟲(喜蘇鐵白堊似扁甲屬種),它體長約2毫米,口器特徵非常特化,相較於一般甲蟲,下顎須很長,接近身體的三分之一。科研人員推測這一特徵可能與嗅覺有關,上顎基部具有帶毛小窩,這些形態特徵與現生取食花粉的甲蟲十分相似。

透過細緻觀察,研究人員在這枚甲蟲標本的身體和口器旁,還發現了許多微小的呈橢圓形的花粉。

南京古生物所李麗琴博士對此花粉形態研究後認為,此次琥珀中的花粉,大多“抱團”,形成或大或小的花粉簇,最可能來源於蘇鐵類植物。花粉簇的形成,暗示其可能是一類蟲媒植物。而風媒植物花粉是以單粒的形式散播,幾乎不會“抱團”。

這再次佐證了白堊似扁甲很可能是一類早期蘇鐵的傳粉者。所以,這些花粉的發現,也首次證明了遠古緬甸森林中曾經生活著蘇鐵類植物。