1亿年前首次有昆虫授粉的记录

2019-08-28 306裸子植物银杏

来自西班牙北部白垩纪沉积物的琥珀首次揭示了昆虫授粉的记录。科学家们在两块琥珀中发现了一些布满花粉粒的小昆虫的标本,这首次记录了这类动物的花粉运输和社会行为。

1亿年前首次有昆虫授粉的记录

花粉运输

今天,超过80%的植物物种依靠昆虫将花粉从雄性花的部分运送到雌性花的部分。授粉最著名的是开花植物,但也存在于所谓的裸子植物,种子生产植物,如针叶树。虽然最受欢迎的传粉昆虫是蜜蜂和蝴蝶,但大量不太为人所知的苍蝇、甲虫或蓟马物种已经与植物共同进化,它们运输花粉,并以食物作为回报。

1亿年前首次有昆虫授粉的记录

研究内容

在过去的20年里,在西班牙北部巴斯克地区发现的下白垩纪(110-105 my)的琥珀发现了许多新的植物和动物物种,主要是昆虫。在这里,琥珀以所谓的蓟马的内含物为特征,蓟马是一种不到2毫米长的微小昆虫,以花粉和其他植物组织为食。它们是几种开花植物的高效传粉者。

两块琥珀碎片揭示了六个雌性蓟马化石标本,它们的身体上附着着数百粒花粉。这些昆虫表现出高度特化的毛发和环状结构,以增加它们收集花粉粒的能力,非常类似于众所周知的传粉者,如家养蜜蜂。科学家们在一个新的属(裸子花粉蓟马属)中描述了这六个标本,包括两个新种,G. minor和G. major。

最具代表性的标本也在ESRF同步x射线断层扫描下进行了研究,以揭示昆虫体内花粉粒的三维高分辨率分布。研究结果发表在2012年5月14日至18日的《美国国家科学院院刊》上。

1亿年前首次有昆虫授粉的记录

研究结果

花粉粒很小,表现出昆虫运输花粉所必需的粘附特征。科学家们得出的结论是,这种花粉来自苏铁或银杏树的一种,这是一种只有少数物种为科学所知的活化石。银杏树有雄性和雌性之分,雄性产生小的花粉锥,而雌性在茎端有胚珠,在授粉后发育成种子。

1亿年前,这些小昆虫是出于什么进化原因收集和运输银杏花粉的?由于进化选择使树木受益,它们的环状毛发无法生长。对蓟马的好处只能用花粉喂养幼虫来解释。这表明,该物种形成了幼虫生活在某种银杏胚珠内的群体,以躲避和保护,雌性昆虫将花粉从雄性银杏球果转移到雌性胚珠,以喂养幼虫,同时为树木授粉。

只有琥珀才能在数百万年的时间里,以如此丰富的细节保存像授粉这样的行为特征。1亿年前,开花植物开始大量多样化,最终取代针叶树成为优势物种。“这是最古老的授粉直接证据,也是唯一一个来自恐龙时代的证据。开花植物和昆虫的共同进化,由于授粉,是一个伟大的进化成功的故事。它开始于大约1亿年前,当时这块琥珀化石是由树上滴下的树脂制成的,这是今天最古老的授粉昆虫化石记录。蓟马可能确实是地质历史上最早的传粉动物群体之一,早在进化将它们中的一些变成花传粉动物之前,”Carmen Soriano总结道。

引用

European Synchrotron Radiation Facility. "First ever record of insect pollination from 100 million years ago." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 May 2012.
www.sciencedaily.com/releases/2012/05/120514153113.htm.

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