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  • 【东方卫报】9年采集1000余枚化石 他们发现了昆虫“变形记”
    2018年9月7日 来源:东方卫报
        本报讯(记者 章庆)你看过绘本《好饿的毛毛虫》吗?一只小小昆虫,经历了卵、幼虫、蛹、成虫(脱茧成蝶)的成长过程。其中,蚊子、蝴蝶等的幼虫与成虫是完全不同的形体,这类昆虫的发育叫作“全变态发育”;而蝉、蜻蜓等的幼虫与成虫的形态相像,区别在于个头大小不同,这类昆虫的发育叫作“不完全变态发育”。 
      这些昆虫的奥秘何在?中国科学院南京地质古生物研究所张海春研究员率领的“现代陆地生态系统起源与早期演化”团队,花了9年时间,终于发现了昆虫“变形”的秘密。9月5日,相关研究成果在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》上。 
      据悉,昆虫的这一“变形”现象形成于2.37亿年前(中三叠纪时期)。在《全变态昆虫和水生昆虫在约2.37亿年前的三叠纪中、晚期经历了快速辐射和多样化》 的课题研究中,团队成员之一王博研究员告诉记者,近10年来,他们对山西和新疆的两个三叠纪昆虫化石群开展了深入研究,“采集了1000余枚化石,虽然数量少,但收获大”。这些化石保存完好,其中包括蜻蜓、蟑螂、蚂蚱等化石,不仅发现了一些现生昆虫的最早化石记录,也为同时期昆虫群对比提供了时代参考,证实了全变态昆虫和水生昆虫在约2.37亿年前的三叠纪中、晚期经历了快速辐射和多样化。 
      王博告诉记者,如果你穿越到二叠纪末,即2.5亿年前,那时适逢生物灭绝事件,引发了严重的陆地生态系统危机,昆虫的数量和多样性急剧减少,湖泊也是死气沉沉,没有昆虫存在。直到进入三叠纪,海洋和陆地生态系统迅速发展,才迎来“现代生态系统的黎明”。此时,脊椎动物类群异常繁盛,而昆虫同样经历了重要的发展期。其中,“全变态发育”昆虫的幼虫与成虫生活于两种生态环境,没有竞争,更易生存,而“不完全变态发育”昆虫则相反,此消彼长,最终导致“全变态发育”昆虫蓬勃发展,占据了今天昆虫种类的80%。 
      由于三叠纪早期昆虫化石极度稀缺,研究人员对于三叠纪昆虫复苏这一重要事件的认识严重不足。此次张海春团队的研究成果,首先将“中生代湖泊革命”提前了至少5000万年;其次,“全变态发育”昆虫大辐射出现于中三叠世,比此前的研究提前了2000万年;第三,首次在化石中发现了火山灰,用同位素年代学测试,更加准确地测定了化石年龄。
    2018-09-07
  • 【科技日报】2.37亿年前,“昆虫总动员”已在湖泊上演
    2018年9月7日 来源:科技日报
      昆虫占据了当今世界生物种类的75%,湖泊又是众多昆虫栖息的家园,但是昆虫究竟是从何时开始快速爆发,湖泊又是如何从一潭死水变成灵动的生命源泉?中国科学院南京地质古生物研究所张海春团队6日发表在《科学进展》上的一项成果揭开了这个谜底,2.37亿年前的三叠纪中期,“昆虫总动员”正式开演,湖泊就是它们的“舞台”。
      三叠纪,海洋和陆地生态系统迅速发展,被称作“现代生态系统的黎明”。此时期,脊椎动物类群异常繁盛,植物和昆虫也经历了重要的发展。但由于化石极度稀缺,其中也有许多待解之谜。
      中科院南京地质古生物研究所张海春团队为此展开了详细的考察。近十年,他们在陕西铜川和新疆克拉玛依采集了近千枚昆虫化石。其中,铜川昆虫群包含至少11目28科,是三叠纪最丰富的昆虫群之一。通过对火山灰中的锆石分析,得出了2.37亿年的精确年龄,从而认定三叠纪中、晚期昆虫开始大爆发。
      全变态昆虫是指幼虫与成虫形态、生存环境完全不同的昆虫类型,它们在现存的昆虫中占据最大比例。铜川昆虫群拥有超过14个科的全变态昆虫,占所有昆虫化石的约65%。从而揭示了中三叠世全变态昆虫的大辐射。
      克拉玛依昆虫群中发现的大量划蝽是最早的水生蝽类,表明此时的湖泊已真正“活了起来”。在此之前,湖泊还是死水一潭。昆虫在此栖息,预示着水中的植物和硬骨鱼类也将出现,“湖泊革命”一触即发。
      据悉,含化石层位是长庆油田和克拉玛依油田的重要产油层,同位素年代学和生物地层学的研究结果,将为今后的油气资源勘探提供新的定年和化石证据。(记者张晔)
    2018-09-07
  • 【南京日报】苍蝇蚊子2亿多年前开始批量繁殖
    2018年9月6日 来源:南京日报
      本报讯 (记者 毛庆 通讯员 盛捷) 苍蝇蚊子是什么时候开始批量出现的?近日,中科院南京古生物所研究员王博等通过对陕西铜川昆虫群和新疆克拉玛依昆虫群的研究给出了答案:距今约2.37亿年前。该研究于9月5日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》(Science Advances)。
      蚊子、苍蝇、蝴蝶、飞蛾……这些我们生活中常见的昆虫,它们在学术界有一个特定的学术名字:变态昆虫。王博介绍,这些变态昆虫大约3亿年前出现,但因为种类少得可怜,所以基本在演化途中灭绝了。他们团队用了近10年的时间,找到了近千枚三叠纪中晚期(距今约2.37亿年)的昆虫化石,这些昆虫化石囊括了30个科七八十个种,有蚕、划蝽、石蛾等,而石蛾就是现在蝴蝶和蛾子的近亲,证明了这个时期变态昆虫已经批量出现,呈现出多样性和丰富性。
      据介绍,如果穿越到3亿年前,你见到的湖泊不会听到鸣虫的叫声,不会看到很多鱼和植物,只是水,死气沉沉。专家研究推测,变态昆虫繁荣兴盛后,也带来水生昆虫的丰富。这场“湖泊革命”应该发生在距今2.3亿年左右。当时正处于二叠纪末,生物大灭绝后,让很多生态类群出现了“空白”,于是全变态昆虫和水生昆虫通过大辐射事件,填补了空白。王博解释说,历经大灭绝后,生态环境出现了一段事件的空白期,然后开始复苏。尽管当时环境依然恶劣,空气中弥漫着毒气,但由于水有保温和隔离的作用,让水生昆虫得到了良好的发展。这一研究发现,将变态昆虫和水生昆虫大幅度出现的时间,提前了2000万年。
    2018-09-06
  • 【现代快报】南京古生物学家的研究,把全变态昆虫大辐射事件时间提前2000万年
    2018年9月6日 来源:现代快报
      夏天,蚊子、苍蝇是不是让你很头疼?你知道,它们是什么时候开始出现的吗?南京古生物学家给出的答案是:距今约2.37亿年前。他们研究发现,2.37亿年前,包括蝴蝶、蚊子、苍蝇等在内的全变态昆虫经历了快速辐射事件,原本死气沉沉的湖泊也变得生动有趣。9月5日,这一研究发现在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》上。
      现代快报/ZAKER南京见习记者 阿里亚 记者 胡玉梅
      大辐射事件
      蚊子、苍蝇,2.37亿年前大量出现
      蚊子、苍蝇、蝴蝶、飞蛾……这些生活中常见的昆虫,它们在学术界有一个特定的名字:全变态昆虫。“这些昆虫的幼虫和成虫,在不同环境下生活,吃的食物也不相同,因此叫全变态昆虫。”中科院南京地质古生物研究所研究员王博是这次课题研究的成员之一,他介绍说。
      王博告诉现代快报记者,大约4亿年前,地球上出现了第一只昆虫;大约3亿年前,出现了全变态昆虫,但种类很少,而且都在演化途中灭绝了。昆虫世界的格局正式成形,应该是距今2.37亿年前。因为,王博他们研究发现,当时,全变态和水生昆虫经历了一次大辐射事件。
      王博的研究是以化石为证的。在陕西铜川和新疆克拉玛依,王博他们用近10年的时间,找到了大量三叠纪中晚期(距今约2.37亿年)的昆虫化石,这些昆虫化石囊括了30个科七八十个种,有蚕、划蝽、石蛾等。
      王博说,正是在这次大辐射事件中,出现了蚊子、苍蝇、蝴蝶、蛾子……这一研究发现,把全变态昆虫和水生昆虫大辐射出现的时间,提前了2000万年。
      湖泊革命
      让死气沉沉的湖泊变得有生命力
      如果穿越到3亿年前,你见到一个大湖泊,不会看到很多鱼和植物,只有水,死气沉沉的。
      那充满生机的湖泊是什么时候出现的?“一位现代湖泊专家在调查湖泊的时候提出了‘中生代湖泊革命’假说。他认为,1.5亿~1.8亿年前,湖泊发生了剧烈的多样化事件,从而造就了现在丰富多样的湖泊。在那次湖泊革命中,由于地质活动,出现了大量的淡水湖泊。同时,水生宏体植物大量出现,它们给鱼、昆虫等提供了不同的生存环境。”王博介绍。
      而王博他们在克拉玛依和陕西铜川的发现,证实了“湖泊革命”事件,不过,把时间往前推了至少5000万年。他们认为,“湖泊革命”发生在距今2.3亿年左右。而2.3亿年前,之所以会发生“湖泊革命”,和二叠纪末生物大灭绝有关。二叠纪末,生物大灭绝后,很多生态类群出现了“空白”,全变态昆虫和水生昆虫通过大辐射事件,填补了空白。王博解释:“尽管当时环境恶劣,空气中弥漫着毒气,但由于水有保温和隔离的作用,让水生昆虫得到了良好发展。同时,全变态昆虫的幼虫和成虫生活在不同环境,很好地避免了自相残杀的局面。”
    2018-09-06
  • 【新华日报】三叠纪昆虫研究获重大进展
    2018年09月06日 来源:新华日报
      本报讯 记者5日获悉,中科院南京地质古生物研究所专家对三叠纪昆虫化石群开展深入研究,不仅发现一些现生昆虫的最早化石记录,也证实全变态昆虫和水生昆虫在约2.37亿年前的三叠纪中、晚期经历快速辐射和多样化,为了解淡水生态系统的早期演化提供新思路。该研究于9月5日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》。
      “二叠纪末生物灭绝事件引发严重陆地生态系统危机,进入三叠纪,海洋和陆地生态系统迅速发展,是现代生态系统起源的第一步,因而被称作‘现代生态系统的黎明’。”中科院南京地质古生物研究所研究员王博介绍,此时期,在陆地生态系统中,脊椎动物类群异常繁盛,而植物和昆虫同样经历重要发展。但由于早、中三叠世昆虫化石极度稀缺,我们对于三叠纪昆虫复苏这一重要事件的认识严重不足。
      近年来,中科院南京地质古生物研究所研究员张海春领衔的“现代陆地生态系统起源与早期演化”团队,对西北地区三叠系地层开展详细考察。近期,该团队成员郑大燃、王博等与香港大学、长庆油田等科研人员合作,对陕西中三叠世晚期铜川昆虫群和新疆晚三叠世早期克拉玛依昆虫群进行研究。通过对昆虫化石层的放射性同位素年代学和生物地层学年代限定,以及昆虫群面貌研究,专家们提出三叠纪中、晚期昆虫大辐射这一演化事件。
      (吴红梅)
    2018-09-06
  • 【扬子晚报】三叠纪昆虫研究获重大进展 蚊蝇、蝴蝶等“大复苏”时间被提前2000万年
    2018年09月06日 来源:扬子晚报
      近日,中科院牵头的团队证实了如蝴蝶、蚊子、苍蝇、蛾子等全变态昆虫和水生昆虫,在约2.37亿年前的三叠纪中、晚期经历了快速辐射和多样化。将之前报道的时间提前了2000万年;将国外研究者提出的“中生代湖泊革命”时间提前了至少5000万年。该研究于9月5日在线发表于美国《科学》杂志子刊《科学进展》。
      近十年“无人区”科考,挖掘近千枚昆虫化石
      中国科学院南京地质古生物研究所研究员王博告诉记者,在距今约2.5亿年前的二叠纪,地球曾经出现过一次“大灭绝事件”,90%的物种灭绝。“大灭绝”引发了严重的陆地生态系统危机,包括昆虫数量和多样性的急剧减少。被“灭绝”的昆虫,何时出现多样性“大复苏”,也是国内外科学家一直在探索的课题。
      从2009年开始,中国科学院南京地质古生物研究所张海春研究员领导的“现代陆地生态系统起源与早期演化”团队,对西北地区三叠系地层开展了详细的考察工作。科研人员克服了忍受克拉玛依户外50摄氏度的酷热,在荒无人烟的戈壁滩一干就是近十年,迄今已采集了近千枚昆虫化石。其中,铜川昆虫群包含至少11目28科,是世界范围内三叠纪最丰富的昆虫群之一,该昆虫群拥有超过14个科的全变态昆虫,占所有昆虫化石约65%。克拉玛依昆虫群包含6目10科,以石蚕巢和划蝽为代表。
      昨天,王博研究员给记者展示了从克拉玛依采集来的昆虫化石——“石蚕巢”,“石蚕巢”只有几个毫米,“我们在采集的过程中,都得用上放大镜。”
      蚊蝇、蝴蝶等“大复苏”时间被提前2000万年
      科学家发现,两个昆虫群都拥有多样性最高的“全变态昆虫”(即昆虫在个体发育中经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期,幼虫的模样与成虫的完全不同)。而铜川和克拉玛依昆虫群中全变态昆虫的数量之多、种类之丰富,揭示了中三叠世全变态昆虫出现了一次“大辐射”事件(即多种类的生物在短时间内出现)。
      化石证据证实了全变态昆虫在中三叠世晚期,也就是约2.3亿年前,经历了一次爆发性的大复苏。这比之前科学家们推算的时间往前推了2000万年。
      将“中生代湖泊革命”提前至少5000万年
      拿玄武湖来说,假如我们穿越到三亿年前,可不会是现在这样有鱼有昆虫、有大型藻类等水生植物。那时还没有形成这样典型的湖泊生态系统,玄武湖就是一片死气沉沉的水体。
      王博研究员告诉记者,国外学者曾根据地质学研究,提出“中生代湖泊革命”理论,认为在中生代中期,曾经出现过淡水生态系统的扩张和演化,出现了一些水生宏体植物和如蜉蝣、蝽类、甲虫、蚊类等水生生物。因为有了这些活的生命体,湖泊形成了自己的一套生态循环链,水体也活了起来,也为今后的生物多样性打下基础。
      根据“中生代湖泊革命”理论,水生昆虫被定义为出现在1.8亿年前。不过,中国科学院南京地质古生物研究所专家在克拉玛依昆虫群中发现大量划蝽(一种昆虫),也是最早的水生蝽类。
      “克拉玛依处于吐鲁番盆地,在几亿年前就是一片湖泊。”王博研究员说,该研究表明水生昆虫的多样化在中三叠世晚期,也就是2.3亿年前已经出现,将中生代湖泊革命提前了至少5000万年。也就是说,在2.3亿年前,我们的湖泊就已经是生机勃勃。(盛捷 于丹丹)
    2018-09-06
  • 【中国科学报】放射虫:不以大小论英雄
    2018年8月10日 来源:中国科学报  


      各种各样的放射虫
      主笔:张文静 
      在广阔无垠的海洋中,生活着一种看起来微不足道的动物。它们个头很小,还不及一粒小米大,但却拥有值得骄傲的漫长生命史,自寒武纪出现开始,一直演化至今。它们数量庞大,分布广泛,死亡后沉积海底所形成的软泥约占据现代海底面积的3%。这些小东西就是放射虫。如今,科学家们对放射虫化石标本的研究,更是在地层判定、板块运动等问题的解决中发挥了重要作用。
      长相奇特 
      放射虫这个名字,与它们独有的“长相”有关。放射虫是在海洋中漂浮的一种单细胞原生动物。它们大部分都有一个中心骨骼,呈球形、钟罩形等多种形状,中心骨骼上有刺呈放射状向外伸展,因而得名。
      放射虫属于原生动物门肉足虫纲。与这个大家族中的其他兄弟姐妹一样,放射虫的个体也是仅由一个细胞组成。但这个唯一的细胞是一个完整的有机体,具有作为一个动物个体所应有的主要生活机能。细胞的各部分产生了分化,各自掌管一定的功能,形成了“类器官”。比如,它们往往长有鞭毛、纤毛或是伪足作为运动器官。
      原生动物个体都很微小,分布却非常广泛,放射虫也是如此。放射虫的身体直径一般为0.1~0.2毫米,部分可以长到2.5毫米。放射虫中还有一种类型是群生的,很多个体连接在一起,整体可以达到15毫米以上。
      放射虫娇小的身体为它的化石标本采集和研究带来了一些麻烦。中科院南京地质古生物研究所研究员罗辉告诉《中国科学报》记者,在野外采集化石时,他们是无法直接看到放射虫的,即使拿着放大镜也只能在岩石中窥见一些保存良好的放射虫的影子。他们需要将可能含有放射虫化石的岩石运回实验室,经过特殊处理使得化石从石头中分离出来,再用电子显微镜将其放大到几百上千倍来照相,利用照片进行观察和研究。
      “当然,放射虫化石研究也有其独特的有利条件,那就是它们并没有随着漫长的历史演化而灭绝。”罗辉说,目前已知的放射虫化石有2000多种,而现生的放射虫大概有6000种。我们可以用将今论古的研究方法,根据现生放射虫的生存、生态分布等情况,来推断古代放射虫的生存状况。
      罗辉介绍说,在日本就有放射虫专家专门进行放射虫的现生培养,或者在海洋中采集现生放射虫,放在显微镜下观察它们的行为。“通过视频我们可以看到,大部分放射虫是进行捕食的。它们会把自己的伪足伸出来,将一些小的食物抓住,然后把它吃掉。有些放射虫会有共生的藻类,藻类通过光合作用产生养分,可以被放射虫吸收。这些行为都非常有意思,也是当前国际放射虫研究的一个热点。”罗辉介绍说,“过去我们对化石研究比较多,但现在有很多放射虫专家转过来去研究现生放射虫的行为。”
      沉积深海 
      放射虫分布十分广泛,从赤道到极地,几乎遍及世界上的所有海域。其中,赤道附近的放射虫尤其丰富多样。如果用一个普通浴缸来盛满海水,里面生活的放射虫可以达到4万个。由于其壳体是硅质,放射虫在死亡并沉入海底后不容易被溶解,而是大量富集起来。它们的堆积密度惊人,一块火柴盒大小的地方,沉积物中含有放射虫的个体数可以超过12万个。这些堆积在海底的放射虫壳就形成了放射虫软泥。“有统计称,这种软泥覆盖了整个地球海底面积的3.4%。”罗辉说。
      正是由于放射虫可以沉积海底的特性,它们得以在地壳板块缝合带的研究中起到关键作用。“我们知道,地球上几大板块在碰撞过程中会消亡,消亡之后形成的碰撞带,我们叫作缝合带。缝合带中就残留了很多深海的沉积物,这些沉积物中只有放射虫,没有其他化石。所以,放射虫化石可以作为板块运动中的关键证据。”罗辉解释说。
      近些年来,罗辉将主要精力投入到西藏雅鲁藏布江缝合带的放射虫化石上,就是在进行与此相关的研究。每年夏天,罗辉都要带着研究组成员去青藏高原采集化石。在莽莽高原上寻找这些微小的化石并不容易,除了要应付高原反应外,还要面对一片支离破碎的地层。
      “缝合带的地层与平常的地层不同,它不是连续的,因为它构造运动很强烈,把原来正常的上下结构全打乱了,所以在高原上采集化石,比其他地方的野外观察困难得多,在研究方法上也会不太一样。我们需要反着来,先把化石找出来,再去推断原来的地层顺序。”罗辉说。
      古生物学家寻找化石常常要靠点运气。在高原上,运气的因素显然更重。
      最让罗辉印象深刻的是,多年前他的一位师弟在江孜县找到了一些古近纪的放射虫,对此发表了一篇论文,引起了不少关注。论文发表后,很多人慕名前往去找类似的化石,但由于当地的地层太乱,都没有找到。有人就怀疑,这种化石是不是真的存在于这里。为了证实这件事,此后的十年间,罗辉每年一有机会来青藏高原就去那附近寻找,结果都空手而回。课题结束了,他也差不多灰了心。最后一年,罗辉想着随便去看看,就到那附近的一个山头去找。当时,有几块化石看起来挺好,罗辉就将它们采回来。回来一看,才发现“众里寻他千百度,那人却在灯火阑珊处”,这正是他多年来苦苦寻找的放射虫化石。
      古生物学研究往往伴随着惊喜和失望。“这也正是它迷人的地方。”罗辉笑着说。
      研究渐热 
      对放射虫化石的研究始于欧洲,之后美国发展较快,但最近稍微有所减弱。
      目前,世界上放射虫研究人数最多的国家是日本。“日本的地层很特殊,里面几乎没有其他化石,但大部分地方都能找到放射虫。”罗辉介绍说。
      放射虫的生命历史十分漫长,从寒武纪一直演化到现在,不同时代中发展出了不同的类型,它的骨骼也因此会在不同的岩石中保存下来,最常见的就是硅质岩。
      “最开始,研究人员无法将化石从岩石中剥离出来,只能将岩石磨成薄片,然后通过显微镜来对薄片进行观察。这种观察的准确性当然不高,所以当时定的很多属种,现在都被认为是不正确的,基本都改过来了。上世纪70年代以后,研究人员才找到一个新的方法来处理放射虫化石,将其从硅质岩中取出来。这极大地推动了放射虫化石的研究。”罗辉介绍说,“现在,我们大部分的研究方法都是根据这种技术改进而来,从而获得放射虫实体。后来,研究人员在一些过去没有发现化石的地层中找到了放射虫化石,这对解决该地层的时代问题非常关键。”
      近年来,由于构造板块研究较热,学界对于放射虫研究也重视起来。“这几年,我国放射虫的研究人员人数也在增加,南古所、南海所、中国地质大学(武汉)、同济大学等有研究人员在进行不同方面的研究。”2009年,作为国际放射虫古生物学者协会主席,罗辉在南京组织会议,基本上邀请了国内所有放射虫研究专家集聚一堂,与国际专家展开交流。“至少从参加人数来看,我国是仅排在日本之后的。如今,随着国内对基础研究越来越重视,致力于研究放射虫的学生也越来越多,这是个好现象。”罗辉说道。
      未来,他们对放射虫的研究,也许会给我们带来更多惊喜。
    《中国科学报》 (2018-08-10 第4版 自然)
    2018-09-05
  • 【新华社】中国科研团队发现三叠纪昆虫演化新证据
    2018年9月5日 来源:新华社
      新华社华盛顿9月5日电(记者周舟)一个中国科研团队5日在美国《科学进展》杂志上发表报告说,他们发现大约2.37亿年前全变态昆虫和水生昆虫曾经历生物多样性大发展。这一发现有助于三叠纪昆虫复苏事件研究及油气资源勘探。
      中国科学院南京地质古生物研究所团队对在陕西铜川和新疆克拉玛依化石产地采集的两块凝灰质砂岩样品,进行了同位素年代学和生物地层学年代测定,并结合昆虫群面貌研究,提出“三叠纪中晚期昆虫大辐射”这一演化事件。
      二叠纪末生物灭绝事件后,昆虫数量和多样性急剧下降,其后的三叠纪被称为“现代生态系统的黎明”,但这一时期昆虫化石稀缺,此前人们对三叠纪昆虫复苏认识不足。
      新研究发现,铜川和克拉玛依两个昆虫群中都有毛翅目幼虫构筑的巢穴“石蚕巢”。此前毛翅目的最早记录来自西伯利亚白垩纪下侏罗统的石蚕巢化石,而其姊妹类群鳞翅目的最早记录是三叠纪-侏罗纪界限地层。新化石将毛翅目的起源和筑巢行为追溯到更早的三叠纪中三叠世拉丁期。
      三叠纪、侏罗纪和白垩纪是中生代的先后3个阶段,处于2.52亿年前至6600万年前之间。
      研究人员说,铜川和克拉玛依两个昆虫群中都拥有多样性最高的全变态昆虫,而此前认为,全变态昆虫到中生代中期才在全球占据主导地位。昆虫在个体发育中,经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期的叫全变态昆虫。
      论文通讯作者之一、南京地质古生物研究所研究员王博说,铜川和克拉玛依昆虫群中全变态昆虫的高多样性和高丰度是始料未及的,这揭示了全变态昆虫在三叠纪发生大辐射,即生物多样性大发展。
      研究还表明一些重要的水生全变态昆虫可以追溯到三叠纪的中三叠世,克拉玛依昆虫群中发现的大量划蝽是最早的水生蝽类,这些多样的水生昆虫此前也被认为发生在中生代中期,新研究表明水生昆虫的多样化在中三叠世晚期已经出现,为淡水生态系统的早期演化提供了新的视角。
    2018-09-05
  • 【科技日报】“臭味相投” 铁树与甲虫之爱万古不变
    2018年8月30日 来源:科技日报
      
      白垩纪中期喜苏铁白垩似扁甲的生态复原图
      近日,中外科研人员在一块琥珀中有了惊人发现,这块琥珀像一个“时间胶囊”,定格了远古的一个瞬间:一只甲虫正在取食聚集成簇的铁树花粉。并且,它们关系的建立远早于人们熟知的蜜蜂、蝴蝶等传粉者与被子植物之间的关系。你能想到最长的爱情长跑有多久?这种甲虫与苏铁的“爱情长跑”,至少从侏罗纪早期(距今1.67亿年)一直延续至今。相关研究成果于8月16日在线发表于《当代生物学》杂志上。
      铁树,大名为苏铁类植物,是一类古老而独特的裸子植物。铁树不仅古老久远,还被赋予特殊的意义。中国古人云:“铁树开花水倒流。”那是因为铁树开花十分罕见,10年树龄以上的植株才会开花。因此,铁树开花常用来比喻十分罕见或极难实现的事情。
      那么,问题来了,铁树开花后谁来为它传粉续香火呢?过去,苏铁一度被认为是风媒传粉植物,但后来科研人员确认现生几乎所有的苏铁均为虫媒传粉,其中最为重要的类群就是甲虫。而对于远古时期的苏铁靠什么传粉,却缺乏有力的证据。
      这是因为,尽管苏铁类植物化石在中生代地层中丰富多样,但有助于阐释铁树传粉演化历史的直接化石证据极其罕见,人们对苏铁类植物传粉模式的起源和早期演化知之甚少。
      科学家还认为,与现生松柏类、银杏类等风媒裸子植物不同,自然状态下苏铁的传粉和繁殖需要昆虫协助完成。更为奇特的是,铁树开花后,其花朵会散发出一种奇特的“臭气”。一种名为澳洲蕈甲的小甲虫,被铁树花的“臭气”和散发的热量所吸引。究其一生,也只以铁树的花粉为食,可以说是铁树花的“死忠粉”!
      至于这些甲虫是什么时候开始与苏铁“臭味相投”的,却一直未解。
      近几年,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”的蔡晨阳副研究员和黄迪颖研究员,对大量缅甸琥珀昆虫化石进行系统地收集和研究,并与德国、美国以及上海师范大学等同行合作。
      一天,专家们发现了被困在琥珀内的甲虫下颚中存在空洞,而这枚琥珀中还有许多聚集成簇的花粉。因此,有理由怀疑它们可能被用来携带苏铁花粉。正是这种怀疑,激发了对此问题的研究。
      科研人员还分别从功能形态学、支序系统学和生物地理学等多学科对这枚标本进行了综合研究。
      这枚白垩纪中期(约1亿年前)的缅甸琥珀里,有一只保存完好的澳洲蕈甲科昆虫(喜苏铁白垩似扁甲属种),它体长约2毫米,口器特征非常特化,相较于一般甲虫,下颚须很长,接近身体的三分之一。科研人员推测这一特征可能与嗅觉有关,上颚基部具有带毛小窝,这些形态特征与现生取食花粉的甲虫十分相似。
      通过细致观察,研究人员在这枚甲虫标本的身体和口器旁,还发现了许多微小的呈椭圆形的花粉。
      南京古生物所李丽琴博士对此花粉形态研究后认为,此次琥珀中的花粉,大多“抱团”,形成或大或小的花粉簇,最可能来源于苏铁类植物。花粉簇的形成,暗示其可能是一类虫媒植物。而风媒植物花粉是以单粒的形式散播,几乎不会“抱团”。
      这再次佐证了白垩似扁甲很可能是一类早期苏铁的传粉者。所以,这些花粉的发现,也首次证明了远古缅甸森林中曾经生活着苏铁类植物。
    2018-08-30