科研进展

白垩纪树皮下生态系统中的多重生物互作

发布时间:2025-06-17 打印

生物互作是理解生态系统结构与功能的关键环节。然而,化石记录往往难以呈现这些复杂的生物关系,因为多数化石仅保存了独立的生物个体,难以反映远古生态系统中物种间的相互作用。近年来,研究人员在化石中发现了一些捕食与反捕食的形态适应证据特征,展现了中生代捕食者与猎物之间持续而复杂的演化博弈。尽管如此,在一个生态系统中,大多数捕食者同时也是其他生物的猎物,而能够在化石中同时展现这种“猎手”与“猎物”双重身份的案例,依然极为罕见。

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研究团队研究员蔡晨阳以及布里斯托大学联合培养博士生李言达等联合国内外同行,在白垩纪缅甸琥珀中发现了一个谷盗科甲虫新属:锹腹谷盗属(Rutrizoma)。该属同时具备主动捕食的能力与特化的防御结构。在包含锹腹谷盗的琥珀标本中,还发现了其可能的长蠹类猎物及多种相关的携播螨。这些多层级的生态关系共同揭示了约一亿年前树皮下微型生态系统的高度复杂性。该项研究成果已于2025611日在线发表于英国《皇家学会会刊B辑》(Proceedings of the Royal Society B)上。

科研人员发现,锹腹谷盗属显示出高度特化的捕食适应,其身体细长、鞘翅缩短,适合穿行于木材中的狭窄坑道,强壮的单齿上颚便于攻击猎物。在同一琥珀产地中,波氏长蠹属(Poinarinius)种类繁多,且与锹腹谷盗频繁共现于同一块琥珀中,提示二者共享同一生境。基于此,波氏长蠹属很可能是锹腹谷盗的潜在猎物。

然而,在白垩纪树皮下的生态系统中,锹腹谷盗既是捕食者,也可能是更高级捕食者的猎物。锹腹谷盗缩短的鞘翅虽增强了在狭窄坑道中活动的灵活性,却暴露了脆弱的腹部。为应对此风险,其腹部末端演化出一种特化的斜盘结构。类似的斜盘广泛存在于现代小蠹、长蠹等蛀木甲虫的鞘翅末端,被认为有助于防御捕食者或同类竞争者。白垩纪的波氏长蠹作为锹腹谷盗潜在的猎物,同样具备类似的鞘翅斜盘。这种结构上的趋同,反映出在相似生态压力下的共同适应过程,进一步揭示了锹腹谷盗在生态网络中的多重角色。

此外,锹腹谷盗与携播螨之间的相互关联也在琥珀中得以保存。在现代生态系统中,携播螨与甲虫宿主之间的互动极为复杂,它们既可能取食甲虫的卵或幼虫,也可能以与甲虫共生的真菌为食,还可能会帮助宿主清除有害真菌,从而影响整个树皮下微生态系统的动态。尽管目前尚无法确切判断琥珀中这些化石螨类的生态功能,但它们的存在本身已揭示出白垩纪树皮下生态系统中多层次、多维度的生物互动与生态复杂性。

本研究得到了国家自然科学基金委的资助。画师杨定华绘制了复原图。

论文相关信息:Li, Y.-D., Leschen, R.A.B., Kolibáč, J., Engel, M.S., Zhang, Z.-Q., Yu, Y., Huang, D. & Cai, C.* (2025) Specialized bark-gnawing beetles reveal phragmotic defence and subcortical ecology in the Cretaceous. Proceedings of the Royal Society B, 292, 20251004. https://doi.org/10.1098/rspb.2025.1004


1.皮氏锹腹谷盗(Rutrizoma pisanii

2.与锹腹谷盗相关的蛀木甲虫与携播螨

3.生态复原图,展示白垩纪锹腹谷盗在树皮下追捕波氏长蠹




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