甲蟲是從什么時(shí)候開始化身成為被子植物的“紅娘月老”？4月12日在植物學(xué)頂級(jí)刊物《自然—植物》刊發(fā)中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)：一枚9900萬年前的琥珀化石中包裹著的短翅花甲及花粉、糞便，為白堊紀(jì)甲蟲取食花粉的生態(tài)關(guān)系的建立提供了直接證據(jù)。

圖1.白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)的新生粉花甲（Pelretesvivificus）及其傳粉相關(guān)的適應(yīng)性特征（綠色為激光共聚焦圖）。（受訪方供圖）

陸地生態(tài)系統(tǒng)中被子植物（也稱開花植物）占絕對(duì)的主導(dǎo)地位，大多數(shù)被子植物是依靠昆蟲或其它動(dòng)物傳粉來維持植物種群的繁衍。被子植物的傳粉者在陸地生態(tài)系統(tǒng)中至關(guān)重要，例如蜜蜂、蝴蝶、蛾子、甲蟲、蠅類等訪花昆蟲扮演著不可替代的角色。然而，目前人們對(duì)被子植物的蟲媒傳粉模式的起源知之甚少。

中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所蔡晨陽(yáng)研究員指導(dǎo)布里斯托大學(xué)的學(xué)生ErikTihelka，并與李麗琴博士等人合作，通過對(duì)大量中生代甲蟲化石的系統(tǒng)收集和研究，在白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了一枚極其罕見且保存精美的甲蟲化石。該化石被鑒定為短翅花甲科的1新屬1新種，即新生粉花甲。

圖2.緬甸琥珀中與新生粉花甲保存在一起的三溝型花粉簇以及兩枚由同樣花粉組成的甲蟲糞便化石（綠色為激光共聚焦圖）。（受訪方供圖）

琥珀中發(fā)現(xiàn)的新生粉花甲與現(xiàn)生類型十分相似，在其身體結(jié)構(gòu)上進(jìn)化出了與訪花和取食花粉相適應(yīng)的特征，如下顎須末端的感受器、跗節(jié)腹面用于攀附的柔毛以及腹部背面密布的可攜帶花粉的柔毛等。研究人員還在這枚甲蟲的身體表面和蟲體附近發(fā)現(xiàn)了許多高等被子植物的花粉和花粉簇。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)琥珀標(biāo)本打磨處理后，利用實(shí)體顯微鏡、生物熒光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行觀察研究，發(fā)現(xiàn)甲蟲被超過100枚花粉顆粒包圍，甲蟲附近有四個(gè)聚集而成花粉簇。這些花粉屬于典型的三溝型花粉。經(jīng)鑒定屬于真雙子葉植物，與菊亞綱和薔薇亞綱植物的花粉接近。

更為重要的，研究人員首次在琥珀化石中發(fā)現(xiàn)了兩枚三維保存的、由三溝型花粉組成的長(zhǎng)柱狀糞便，與甲蟲距離最近的糞化石不到2毫米。通過對(duì)糞化石形狀、大小、組分等綜合研究表明其與現(xiàn)生甲蟲糞便十分相似。

以上一系列證據(jù)為白堊紀(jì)中期甲蟲取食花粉這一生態(tài)關(guān)系的建立提供了直接可靠的證據(jù)，證明了白堊紀(jì)中期甲蟲與高等真雙子葉植物之間已經(jīng)建立了一直延續(xù)至今的傳粉關(guān)系，揭示了白堊紀(jì)中期高等被子植物傳粉甲蟲的多樣性，為研究現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)中昆蟲與被子植物的協(xié)同演化關(guān)系的演化提供了關(guān)鍵例證。

圖3.甲蟲為早期高等被子植物傳粉的生態(tài)復(fù)原圖。（受訪方供圖）

來源：科技日?qǐng)?bào)