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【中新网】中国科学家发现约五千万年前亚洲大陆琥珀生物群
中科院南京地质古生物研究所14日发布,由该所研究员张海春领衔的科研团队认定抚顺琥珀是目前世界上种类最丰富的琥珀生物群之一,此项研究填补了始新世时期(约5千万年前)亚洲大陆琥珀生物群的空白,也表明5千万年前欧亚大陆两端已经存在广泛的生物交流。
张海春介绍,通过20余年的野外考察和收集,研究团队共采集获得2000多块抚顺琥珀原料。研究发现,抚顺琥珀中昆虫最为丰富,包括至少16目、79科、上百个种。其中最常见的是双翅目(包括各种苍蝇和蚊子),约占总数量的70%。
“抚顺琥珀中的昆虫不仅保存非常完整,而且异常丰富,很好地反映出当时的环境、气候条件,而且也使其成为世界上种类最丰富的琥珀生物群之一。其中,捻翅目、缨翅目的蓟马,还有蜱虫等,是首次发现。”张海春告诉记者。
据介绍,研究团队通过宏体化石、微体化石、红外光谱、有机地球化学分析手段,首次确认了抚顺琥珀的植物起源为柏科植物,且以水杉为主。
此项研究前,科学界已发现了白垩纪的西峡琥珀群,以及中新世的漳浦琥珀群,而处于这两段时期之间的始新世则是一片空白。此次研究的抚顺琥珀保存有始新世时期亚洲大陆唯一的琥珀生物,很好地填补了始新世时期亚洲大陆琥珀生物群的空白。
“我们还发现抚顺琥珀内的蚂蚁、蜂类等社会性和外寄生性昆虫同波罗的海生物群有着极大的相似性,说明早在5千万年前欧亚大陆两端已经存在广泛的生物交流,为我们了解当时欧洲-亚洲-印度生物分布格局提供了直接依据。”张海春说。
据介绍,抚顺琥珀形成于始新世早期的一个重要温室效应时期,当时抚顺的气候为典型的亚热带气候,年均温15-20度,年降水量1000毫米。这些都将为全球气候变暖和全球气候变暖下生物群的群貌研究提供重要依据。
抚顺琥珀产自亚洲最大的露天煤矿抚顺西露天煤矿,该露天煤矿东西长6.6公里,南北宽2.2公里。 新华网南京7月14日电(王珏玢、肖琼琼)
2021-05-10
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【科技日报】琥珀封存1亿年前被子植物甲虫传粉起源秘事
科技日报南京4月12日电 (记者张晔)甲虫是从什么时候开始化身成为被子植物的“红娘月老”?4月12日在植物学顶级刊物《自然—植物》刊发中国科学院南京地质古生物研究所一项新发现:一枚9900万年前的琥珀化石中包裹着的短翅花甲及花粉、粪便,为白垩纪甲虫取食花粉的生态关系的建立提供了直接证据。
陆地生态系统中被子植物(也称开花植物)占绝对的主导地位,大多数被子植物是依靠昆虫或其它动物传粉来维持植物种群的繁衍。被子植物的传粉者在陆地生态系统中至关重要,例如蜜蜂、蝴蝶、蛾子、甲虫、蝇类等访花昆虫扮演着不可替代的角色。然而,目前人们对被子植物的虫媒传粉模式的起源知之甚少。
中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳研究员指导布里斯托大学的学生Erik Tihelka,并与李丽琴博士等人合作,通过对大量中生代甲虫化石的系统收集和研究,在白垩纪中期缅甸琥珀中发现了一枚极其罕见且保存精美的甲虫化石。该化石被鉴定为短翅花甲科的1新属1新种,即新生粉花甲。
琥珀中发现的新生粉花甲与现生类型十分相似,在其身体结构上进化出了与访花和取食花粉相适应的特征,如下颚须末端的感受器、跗节腹面用于攀附的柔毛以及腹部背面密布的可携带花粉的柔毛等。研究人员还在这枚甲虫的身体表面和虫体附近发现了许多高等被子植物的花粉和花粉簇。
研究团队对琥珀标本打磨处理后,利用实体显微镜、生物荧光显微镜和激光共聚焦显微镜进行观察研究,发现甲虫被超过100枚花粉颗粒包围,甲虫附近有四个聚集而成花粉簇。这些花粉属于典型的三沟型花粉。经鉴定属于真双子叶植物,与菊亚纲和蔷薇亚纲植物的花粉接近。
更为重要的,研究人员首次在琥珀化石中发现了两枚三维保存的、由三沟型花粉组成的长柱状粪便,与甲虫距离最近的粪化石不到2毫米。通过对粪化石形状、大小、组分等综合研究表明其与现生甲虫粪便十分相似。
以上一系列证据证明了白垩纪中期甲虫与高等真双子叶植物之间已经建立了一直延续至今的传粉关系,揭示了白垩纪中期高等被子植物传粉甲虫的多样性,为研究现代陆地生态系统中昆虫与被子植物的协同演化关系的演化提供了关键例证。
2021-04-14
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【现代快报】琥珀中藏着“便便”?南古所又有新发现!
琥珀封住一只小昆虫不稀奇,但你见过琥珀里藏着昆虫的粪便吗?近日,中国科学院南京地质古生物研究所(以下简称南古所)的科研人员在距今约1亿年前的缅甸琥珀中发现了一枚极其罕见的甲虫化石。
令科研人员感到惊奇的是,这枚甲虫的腹部、腿部等部位和身体附近有许多高等开花植物的花粉和花粉簇,以及两枚含有大量花粉的甲虫粪便。相关研究成果于4月12日在线发表在植物学顶级刊物《自然—植物》上,为甲虫取食被子植物的花粉提供了直接证据。
现代快报+/ZAKER南京记者 阿里亚
捷克少年参与研究,师徒俩有意想不到的收获
现代快报记者在南古所看到了这枚琥珀。琥珀晶莹剔透,只有指甲盖大小。里面包裹着一只小甲虫,肉眼看上去就是一个小黑点。
“我是从事缅甸琥珀研究的。2016年,我们的团队从两万多块标本中筛选,最终发现了这枚甲虫化石。”中科院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳介绍,这枚琥珀产于缅甸北部胡康河谷一带。
“琥珀最初拿到手的时候,我没觉得它有多重要。”2018年,蔡晨阳到英国开展为期两年的工作学习。其间,他认识了正在英国读高中的捷克男孩Erik。Erik对古生物兴趣浓厚,经常向蔡晨阳请教,并选择了一些课题,跟着这位中国老师一起做研究。在蔡晨阳的指导下,他们对琥珀展开细致的研究,并有了意想不到的收获。
打开琥珀有惊喜,里面有甲虫粪便
“经鉴定,这枚琥珀里的甲虫是短翅花甲科的1新属1新种,即新生粉花甲。”蔡晨阳告诉记者,短翅花甲科是鞘翅目扁甲总科中一个较小的科,主要分布在温带和亚热带地区,幼虫和成虫都是食花的。
最初,蔡晨阳没有料到这只甲虫附近会有花粉。当琥珀被打磨得非常薄之后,他感到非常惊喜:甲虫被超过100枚花粉颗粒包围,甲虫附近有四个花粉簇。更为重要的是,琥珀中还发现了两枚长柱状粪便。这两枚粪便都由大量花粉组成,大小约0.5毫米。与甲虫距离最近的不到两毫米,另一个稍远一点。
地球上有30多万种被子植物(也称开花植物)。“在植物里面,被子植物占97%以上。”蔡晨阳说,早期的植物出现在海洋,直到距今1.25亿年前至8000万年前,植物延伸到陆地上。在植物进化的过程中,许多种类消失了,而被子植物进化得非常成功,逐步取代裸子植物成为自然界的主导。
“有些昆虫本来是给裸子植物传粉的,裸子植物大规模灭绝后,它们转而给被子植物传粉。”蔡晨阳告诉记者,绝大多数被子植物都需要昆虫授粉。在植物延伸到陆地上的那个时期,甲虫也变得非常多,成为物种多样性最丰富的昆虫。
虽然甲虫常被认为是被子植物最早的传粉者,但是长期以来缺少化石证据。蔡晨阳表示,这次新发现的琥珀化石为这一结论提供了直接可靠的证据。
“尤其是甲虫的粪便非常关键,甲虫把花粉吃下去之后,吸收了其中的营养,但花粉的壳比较硬,所以直接被拉出来了。经分析表明,甲虫身上的花粉和花粉簇以及粪便里的花粉都是同一种花粉,表明这种甲虫确实是吃花粉的。”蔡晨阳说,这也是首次在琥珀中发现甲虫粪便化石。
琥珀里的小甲虫在给哪种花传粉?
当小甲虫被树脂包裹时,它正在给哪种花传粉?研究团队打磨处理琥珀标本,利用实体显微镜、生物荧光显微镜和激光共聚焦显微镜进行观察研究,发现包围在甲虫附近的是高等植物的花粉和花粉簇。花粉颗粒呈椭圆形,直径约20毫米。经鉴定,可归入真双子叶植物中的五瓣花类。
樱花、梅花、梨花……生活中,五瓣花类非常常见。那么,具体是哪种花呢?基于对甲虫粪便的研究,科研人员推测可能属于蔷薇类和菊类,“但具体是哪一类还不太确定”。
蔡晨阳告诉记者,以上一系列证据证明了1亿年前甲虫与高等真双子叶植物之间已经建立了一直延续至今的传粉关系。同时也揭示了1亿年前高等被子植物传粉甲虫的多样性,为研究现代陆地生态系统中昆虫与被子植物的协同演化关系提供了关键例证。
2021-04-14