産地:科普中國
制作:中國科學院南京地質古生物研究所陳曉征盛傑
監督:中國科學院計算機網絡資訊中心
在這個世界上,總有一種"抱歉"或"臭味"的存在。鐵樹也不例外。
這裡的"鐵樹"就是成語"鐵樹開花"中的鐵樹。

開花的鐵樹,左邊是鐵樹雌花,右邊是鐵樹雄花
(圖檔來源:維基百科)
當一棵活的鐵樹開花時,它的花朵會散發出一種奇怪的"氣味"。一種叫澳洲甲蟲的小甲蟲,被鐵樹花散發出的"氣味"和熱量所吸引,它的生機,也隻以鐵樹花粉為食,可以說是鐵樹花的"死忠粉"!
最近,中外研究人員發現,一種屬于澳洲蟾蜍的小甲蟲,從1億年前開始,就被鐵樹花、鐵樹花粉為食物、鐵樹授粉的"氣味"所吸引。研究結果于2018年8月16日線上發表在《當代生物學》雜志上。
那麼,在1億年的愛情中,它看起來是什麼樣子的呢?
誰幫助鐵樹花粉?
鐵樹,它的大名:蘇鐵植物,是一種古老而獨特的裸植物。雖然蘇族鐵植物的種類很少(許多生活在熱帶地區),但它們的起源可以追溯到中蘇苔藓,它在中日(特别是侏羅紀和白垩紀)蓬勃發展。是以侏羅紀也被稱為"蘇鐵和恐龍的時代"。
南京古生物研究所院子裡的多角河龍(模型)和鐵樹(真的)
(圖檔:中國科學院南谷研究所)
鐵樹是嚴格的昆蟲媒介裸植物。目前,人們認為,在自然狀态下,鐵樹的授粉和繁殖,這需要昆蟲的幫助才能完成,其傳粉媒介主要包括各種甲蟲(有翅)和一些馬(有翅膀,是重要的經濟害蟲之一)。活的松柏、銀杏等都是風媒裸生植物。
雖然蘇族鐵廠的化石在Mesothewi地層中非常普遍,但與蘇族鐵授粉早期進化有關的直接化石證據長期缺失。
此次,中國科學院南京地質古生物學研究所副研究員蔡晨陽、"現代陸地生态系統起源與早期演化研究團隊"副研究員黃迪英系統地收集和研究了大量緬甸琥珀昆蟲化石,并與中外同行合作, 發現了澳洲Boganidae的一種特殊形成的甲蟲,一個新的屬。研究人員将其命名為:Cretoparacucujus cycadophilus Cai和Escalona,2018。同時,在這個琥珀标本中發現了許多酸菜花粉簇。
在顯微鏡下,儲存在緬甸琥珀中的喜鵲鐵粉筆類似于扁平裝甲和蘇族鐵花粉
(圖檔來源 甲蟲在中生代蘇鐵授粉)
1.67億年的穩定關系
研究人員對來自功能形态學,分支系統和生物地理學等多學科領域的标本進行了全面研究。
從功能上講,在白垩紀中期(約1億年前)的緬甸琥珀中,有一種儲存完好的澳洲冰毒昆蟲,它長約2毫米,具有非常特殊的嘴特征,具有長颚,占身體的近三分之一,與普通甲蟲相比。研究人員推測,這一特征可能與嗅覺有關,上颚底部有毛茸茸的巢穴,與服用花粉的甲蟲非常相似(例如澳洲盔甲,一些露水尾巴盔甲等)。
在白垩紀中期,喜鵲就像平裝甲頭一樣
從分支系統的分析來看,基于現存澳洲盔甲的所有已知屬和化石屬,粉筆狀扁平狀屬與澳洲西南部現代生活的關系在于,扁平側屬構成了姊妹群。
從生物地理學上講,澳洲盔甲與現代南半球兩大洲(澳洲,非洲)的鐵樹之間的關系非常密切。Hisu鐵粉筆狀平裝甲的發現證明了澳洲盔甲與一些蘇族鐵之間的授粉關系早已建立。
蘇打水和盔甲昆蟲傳粉媒介的生物地理分布,以及傳粉媒介之間的系統關系
小貼士:在澳洲西南部有Zemicoso鐵,扁平甲蟲屬的活甲蟲專門吃花粉并幫助授粉。
非洲蘇族鐵屬的主要傳粉者,遠離非洲大陸(南非東南部),是澳洲盔甲的另一個屬。
Macrozamia riedlei和澳洲裝甲在澳洲西南部
經過仔細檢查,研究人員還在甲蟲标本的身體和嘴巴旁邊發現了許多微小的橢圓形花粉。
用喜鵲鐵粉筆狀平底裝甲儲存,蘇族鐵花粉的"擁抱組"形狀
南京古生物學研究所的李立琴博士在對花粉模式進行了詳細研究後認為,琥珀中的大部分花粉是"碎屑",形成大或小的花粉簇,最有可能來自蘇族鐵廠。花粉簇的形成表明它們可能是一類昆蟲傳播的植物。風媒植物花粉以單粒的形式傳播,幾乎不"擁抱"。
這再次證明,粉筆狀的扁平裝甲很可能是一類早期的蘇族鐵傳粉者。是以,這些花粉的發現也是緬甸古代森林曾經與小鐵植物共存的第一個證據。
白垩紀中期的生态修複地圖,其中喜鵲就像平裝甲一樣
結果表明,甲蟲與雌雄同體的授粉關系起源于侏羅紀早期,其關系的建立要早于蜜蜂、蝴蝶、被子等傳粉媒介之間衆所周知的關系。此外,甲蟲和蘇鐵之間的授粉關系保持相對穩定,至少從侏羅紀早期(1.67億年前)開始。
圖檔來源:百度影業
該研究由中國科學院、科技部、國家自然科學基金和江蘇省自然科學基金共同出資。
論文資訊:
蔡晨陽*,愛馬仕E.埃斯卡洛納,李麗琴,尹子偉,黃迪英,邁克爾·恩格爾(2018)中生代蘇鐵的甲蟲授粉。目前生物學, DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.036
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