馮卓團(tuán)隊(duì)首次為地質(zhì)歷史時(shí)期植內(nèi)產(chǎn)卵昆蟲(chóng)的生殖生物學(xué)和行為學(xué)提供直接化石證據(jù)
來(lái)源:桑間濮上網(wǎng)
時(shí)間:2025-12-11 23:13:03

兩億年的昆蟲(chóng)取食葉片內(nèi)的蟲(chóng)卵生態(tài)重建圖

四川盆地須家河組代表性植物化石

晚三疊世多列拜拉

晚三疊世昆蟲(chóng)卵化石
(神秘的地球uux.cn)據(jù)云南大學(xué)古生物研究院:近日,云南大學(xué)古生物研究院馮卓團(tuán)隊(duì)首次為地質(zhì)歷史時(shí)期植內(nèi)產(chǎn)卵昆蟲(chóng)的團(tuán)隊(duì)生殖生物學(xué)和行為學(xué)提供了直接的化石證據(jù),該研究于近日在線發(fā)表于國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Current Biology。首次史時(shí)生殖生物石證常州包夜外圍(微信181-8279-1445)一二線城市模特空姐網(wǎng)紅學(xué)生上門該研究系首次為地質(zhì)歷史時(shí)期昆蟲(chóng)的為地植內(nèi)產(chǎn)卵行為和食卵行為提供了直接的化石證據(jù)。不僅為我們認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)古時(shí)期昆蟲(chóng)對(duì)宿主植物的質(zhì)歷選擇行為、生殖行為、期植取食行為學(xué)等方面提供了重要信息,內(nèi)產(chǎn)同時(shí)亦揭示了遠(yuǎn)古時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)比我們目前的卵昆認(rèn)識(shí)更加復(fù)雜。云南大學(xué)為第一作者單位,學(xué)和行為學(xué)提馮卓研究員為論文的供直唯一通訊作者。
昆蟲(chóng)的接化據(jù)植內(nèi)產(chǎn)卵(endophytic oviposition)行為是一種非常特殊的生殖策略,即昆蟲(chóng)使用特化的馮卓產(chǎn)卵器將卵產(chǎn)到葉片或樹(shù)皮等植物組織里。這種生殖策略可以使蟲(chóng)卵得到有效保護(hù),團(tuán)隊(duì)從而提高后代的首次史時(shí)生殖生物石證常州包夜外圍(微信181-8279-1445)一二線城市模特空姐網(wǎng)紅學(xué)生上門存活率。盡管這種產(chǎn)卵行為出現(xiàn)于多個(gè)現(xiàn)生昆蟲(chóng)類群,為地但由于缺乏實(shí)體化石的直接證據(jù),目前我們對(duì)遠(yuǎn)古時(shí)期植內(nèi)產(chǎn)卵昆蟲(chóng)的生物學(xué)和演化歷程還不了解。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的野外工作,馮卓團(tuán)隊(duì)在四川盆地距今約2.07—2.01億年前的上三疊統(tǒng)須家河組采集到大量保存精美的植物化石。分類學(xué)研究表明,這批植物化石多樣性極高,包括木賊類、真蕨類、種子蕨類、蘇鐵類、銀杏類和松柏類等,尤其以雙扇蕨科和蘇鐵類植物的繁盛為特色,屬于典型的華南晚三疊世網(wǎng)葉蕨—格脈蕨(Dictyophyllum–Clathropteris)植物組合。葉片表皮解剖學(xué)研究表明,該植物組合中有兩種銀杏類植物,即多列拜拉(Baiera multipartita Sze et Lee 1952)和雅致拜拉(Baiera elegans Ôishi 1932)。
通過(guò)精細(xì)的比較解剖學(xué)研究,馮卓團(tuán)隊(duì)在多列拜拉葉片內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量昆蟲(chóng)卵的實(shí)體化石。這些化石昆蟲(chóng)卵的平均直徑約200微米,呈圓形至長(zhǎng)橢圓形,緊貼于葉片上表皮內(nèi)側(cè),且整齊排列在平行的葉脈之間。結(jié)合光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡等技術(shù)研究表明,這些化石卵與現(xiàn)生昆蟲(chóng)卵的結(jié)構(gòu)非常類似,具有分層的卵殼(chorion)、錐形的卵孔突(micropylar projection)、卵孔氣室(micropylar atrium)、卵孔口(micropyle)等結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)化石卵形態(tài)、大小等參數(shù)的分析表明,這些化石卵與現(xiàn)生蜻蜓目昆蟲(chóng)卵最接近,但變化范圍更加顯著,表明這些卵可能處于比較原始的演化階段。從解剖學(xué)特征來(lái)看,宿主植物葉片上表皮比下表皮具有更厚的角質(zhì)層,而角質(zhì)層是一種良好的隔熱和防止紫外線輻射的材料;葉脈之間是柔軟的葉肉組織,便于插入產(chǎn)卵器并產(chǎn)卵。反復(fù)觀察驗(yàn)證,化石卵僅出現(xiàn)在多列拜拉葉片內(nèi)。這些證據(jù)表明,兩億年前的昆蟲(chóng)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)后代的有效保護(hù),不僅對(duì)宿主植物進(jìn)行了特定篩選,而且對(duì)產(chǎn)卵位置有了明顯的趨利選擇。
馮卓團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這些蟲(chóng)卵竟然被卵食性(egg-predatory)昆蟲(chóng)取食過(guò)卵液。這些卵食性昆蟲(chóng)利用刺吸式口器刺穿卵殼吸食卵液,在卵殼上留下直徑約1—3微米的取食孔。有些卵殼上留下了多個(gè)取食孔,表明這些卵曾被多次取食過(guò)。現(xiàn)生昆蟲(chóng)類群中具有刺吸式口器的昆蟲(chóng)主要是纓翅目和半翅目昆蟲(chóng),其中纓翅目昆蟲(chóng)常以吸食植物汁液、孢子和花粉以及真菌為主;而半翅目昆蟲(chóng)的食性要復(fù)雜得多,包括植食類、食血類、食腐性和卵食類等。由于卵內(nèi)具有豐富的卵磷脂和蛋白質(zhì),所以取食卵液是一種非常高效的攝取營(yíng)養(yǎng)的方式。然而,如何能夠準(zhǔn)確找到這些“藏”在葉片里面的卵則需要非常特殊的嗅覺(jué)或視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)。
植內(nèi)產(chǎn)卵行為代表了一種“先進(jìn)”的生存策略,而取食卵的行為亦是一種高效獲取營(yíng)養(yǎng)的策略,這兩種策略均利于物種的繁衍。當(dāng)前化石標(biāo)本證實(shí),兩種對(duì)立的策略在2億多年前的三疊紀(jì)晚期都已出現(xiàn),可謂“魔高一尺,道高一丈”。
云南大學(xué)古生物研究院博士研究生萬(wàn)遂和隋群,郭蕓副研究員和陳劍波博士,以及美國(guó)史密森研究院Conrad Labandeira博士參與了該研究。該研究得到中科院先導(dǎo)專項(xiàng)、第二次青藏科考、云南省科技廳、云南大學(xué)等項(xiàng)目資助。
論文信息:Feng, Z., Wan, S., Sui, Q., Labandeira, C., Guo, Y., Chen, J., 2022. A Triassic tritrophic triad documents an early food-web cascade. Current Biology 32, 1–7.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982222016761)
相關(guān):葉中產(chǎn)卵、偷食卵液 2億年前昆蟲(chóng)就存在這兩種行為
(神秘的地球uux.cn)據(jù)新華社(記者 岳冉冉):古生物學(xué)家近日的研究成果揭示了一個(gè)有趣現(xiàn)象:約2億年前的昆蟲(chóng)會(huì)把卵產(chǎn)到銀杏類葉片中,而這些“藏”在葉片中的卵竟被其他昆蟲(chóng)取食了。該成果近日發(fā)表在國(guó)際期刊《當(dāng)代生物學(xué)》上。
昆蟲(chóng)會(huì)在植物內(nèi)產(chǎn)卵,這是它們的一種特殊生殖策略。昆蟲(chóng)使用特殊的產(chǎn)卵器將卵產(chǎn)到葉片或樹(shù)皮等植物組織里,使蟲(chóng)卵得到保護(hù),以提高后代存活率。
云南大學(xué)古生物研究院馮卓團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期野外科考,在四川自貢距今約2億年前的三疊紀(jì)晚期地層中,采集到了大量保存精美、物種豐富的植物化石。從這批化石中,古生物學(xué)家找到了昆蟲(chóng)植內(nèi)產(chǎn)卵的化石證據(jù)。
通過(guò)比較解剖學(xué)研究,團(tuán)隊(duì)在一種銀杏類葉化石內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量昆蟲(chóng)卵化石。分析表明,這些蟲(chóng)卵與現(xiàn)生蜻蜓目昆蟲(chóng)卵最接近。
馮卓解釋,從解剖學(xué)特征看,保存蟲(chóng)卵的植物葉片的上表皮比下表皮角質(zhì)層更厚,而角質(zhì)層具有良好的隔熱和防紫外線輻射作用。此外,葉脈間柔軟的葉肉組織也更利于昆蟲(chóng)插入產(chǎn)卵器并產(chǎn)卵。
有趣的是,研究者還發(fā)現(xiàn),這些葉片中的蟲(chóng)卵竟被其他昆蟲(chóng)取食過(guò)卵液。“可能是某種半翅目昆蟲(chóng)利用刺吸式口器刺穿卵殼、吸食卵液,并在卵殼上留下了直徑約1至3微米的取食孔,有些卵殼上甚至留下了多個(gè)取食孔。”馮卓說(shuō),蟲(chóng)卵具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但如何準(zhǔn)確找到這些“藏”在葉片里的卵,需要昆蟲(chóng)具有特殊的嗅覺(jué)或視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)。
馮卓說(shuō):“昆蟲(chóng)的植內(nèi)產(chǎn)卵代表了一種先進(jìn)的生存方式,而取食卵液也是高效獲取營(yíng)養(yǎng)的策略。這兩種行為都利于物種繁衍且在約2億年前就出現(xiàn)了。”









