“臭味相投” 鐵樹與甲蟲之愛萬古不變

白堊紀(jì)中期喜蘇鐵白堊似扁甲的生態(tài)復(fù)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(fā)現(xiàn)，這塊琥珀像一個“時間膠囊”，定格了遠(yuǎn)古的一個瞬間：一只甲蟲正在取食聚集成簇的鐵樹花粉。并且，它們關(guān)系的建立遠(yuǎn)早于人們熟知的蜜蜂、蝴蝶等傳粉者與被子植物之間的關(guān)系。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(jì)早期(距今1.67億年)一直延續(xù)至今。相關(guān)研究成果于8月16日在線發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。

鐵樹，大名為蘇鐵類植物，是一類古老而獨(dú)特的裸子植物。鐵樹不僅古老久遠(yuǎn)，還被賦予特殊的意義。中國古人云：“鐵樹開花水倒流。”那是因?yàn)殍F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(shí)現(xiàn)的事情。

那么，問題來了，鐵樹開花后誰來為它傳粉續(xù)香火呢?過去，蘇鐵一度被認(rèn)為是風(fēng)媒傳粉植物，但后來科研人員確認(rèn)現(xiàn)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。而對于遠(yuǎn)古時期的蘇鐵靠什么傳粉，卻缺乏有力的證據(jù)。

這是因?yàn)?，盡管蘇鐵類植物化石在中生代地層中豐富多樣，但有助于闡釋鐵樹傳粉演化歷史的直接化石證據(jù)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(xué)家還認(rèn)為，與現(xiàn)生松柏類、銀杏類等風(fēng)媒裸子植物不同，自然狀態(tài)下蘇鐵的傳粉和繁殖需要昆蟲協(xié)助完成。更為奇特的是，鐵樹開花后，其花朵會散發(fā)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(fā)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”!

至于這些甲蟲是什么時候開始與蘇鐵“臭味相投”的，卻一直未解。

近幾年，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所“現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)起源與早期演化研究團(tuán)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(jìn)行系統(tǒng)地收集和研究，并與德國、美國以及上海師范大學(xué)等同行合作。

一天，專家們發(fā)現(xiàn)了被困在琥珀內(nèi)的甲蟲下顎中存在空洞，而這枚琥珀中還有許多聚集成簇的花粉。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(fā)了對此問題的研究。

科研人員還分別從功能形態(tài)學(xué)、支序系統(tǒng)學(xué)和生物地理學(xué)等多學(xué)科對這枚標(biāo)本進(jìn)行了綜合研究。

這枚白堊紀(jì)中期(約1億年前)的緬甸琥珀里，有一只保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，口器特征非常特化，相較于一般甲蟲，下顎須很長，接近身體的三分之一。科研人員推測這一特征可能與嗅覺有關(guān)，上顎基部具有帶毛小窩，這些形態(tài)特征與現(xiàn)生取食花粉的甲蟲十分相似。

通過細(xì)致觀察，研究人員在這枚甲蟲標(biāo)本的身體和口器旁，還發(fā)現(xiàn)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(tài)研究后認(rèn)為，此次琥珀中的花粉，大多“抱團(tuán)”，形成或大或小的花粉簇，最可能來源于蘇鐵類植物。花粉簇的形成，暗示其可能是一類蟲媒植物。而風(fēng)媒植物花粉是以單粒的形式散播，幾乎不會“抱團(tuán)”。

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(fā)現(xiàn)，也首次證明了遠(yuǎn)古緬甸森林中曾經(jīng)生活著蘇鐵類植物。

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