分工形式

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图为丽蛉化石。南古所 供图

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丽蛉的生态重建图。杨定华 绘图

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图为缅甸琥珀中的丽蛉。南古所 供图

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图为缅甸琥珀中的丽蛉。南古所 供图

中国科学院南京地质古生物研究所9月17日发布消息称,科研人员通过对“中生代蝴蝶”–丽蛉的传粉行为、化学通讯行为及伪装行为进行详细研究,揭示了中生代传粉昆虫的生态位分化,为重建传粉昆虫与植物的生态关系提供了新观点。

该研究于当天在线发表于英国《自然》杂志子刊《自然通讯》(NatureCommunications)上。

昆虫传粉促进了植物的繁衍和分化,在现代陆地生态系统中至关重要。在自然界,不同昆虫给不同的植物传粉,具有“搭配”关系,这种传粉的”分工模式“也被称为生态位。由于化石材料的缺乏,科学界对被子植物时代之前的传粉昆虫及其生态位知之甚少。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”刘青和张青青在王博研究员指导下,与中国农业大学刘星月团队、临沂大学郑晓廷团队合作,报道了27个丽蛉标本,并对丽蛉的传粉行为、化学通讯行为及伪装行为进行了详细研究。

王博称,本次研究的丽蛉是仅记录于中生代的一类脉翅目传粉昆虫,因形态“美丽优雅”,也被誉为“中生代的蝴蝶”。丽蛉具有长口器,其口器与其取食植物的花管在长期的演化中形成了形态适应,即昆虫口器长度与其传粉的植物花管长度类似。

“昆虫的口器,就是昆虫的取食器官。根据所食植物的形态特征,昆虫口器往往与植物花管具有长度匹配关系和协同演化的特性。本次研究显示,丽蛉口器长度为重建传粉生态位提供了关键证据。”王博称。

本次发现的丽蛉来自于白垩纪中期的缅甸琥珀和中国早白垩世热河生物群及侏罗纪的燕辽生物群,不同物种丽蛉的口器长度在0.6毫米到18毫米之间。

研究结果表明,缅甸琥珀中不同种类的昆虫口器长度具有较高分异度,口器长度高度多样化反映了其取食植物和花管长度的多样性,表明传粉昆虫的”分工模式“在被子植物快速演化之前已经出现。

研究认为,传粉生态位分化提高了传粉效率,进一步促进了白垩纪传粉昆虫和虫媒植物的演化。然而,或许就是丽蛉与其取食植物之间紧密的共生关系,随着取食植物在晚白垩世的衰落,丽蛉也随之灭绝。

本项研究得到中国科学院和国家自然科学基金委的资助。