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2017年12月

科普:地球上是先有蝴蝶還是先有花朵?

來源:科普中國-科學原理一點通

花朵敞開胸懷讓蝴蝶吸食花蜜,蝴蝶飛舞則幫助傳播花粉,引文人墨客感嘆蝶戀花、花思蝶的相互依存關系。科學家則感興趣:地球上是先有蝴蝶還是先有花朵?一個國際科研小組新近發表報告說,對昆蟲翅膀鱗片化石的分析顯示,早在開花植物即被子植物出現之前5000萬年,就有了原始的蝴蝶和蛾類。

許多蝴蝶和蛾類的成蟲有著能彎曲、伸長的喙,適宜伸進花朵底部吸食花蜜,它們在分類學上屬于鱗翅目昆蟲的有喙亞目。科學界先前認為,這類昆蟲是在開花植物出現之后才進化出來的,時間大約是一億多年前的白堊紀早期。然而近年來,研究人員通過DNA(脫氧核糖核酸)差異推演進化歷程,認為鱗翅目昆蟲出現的時間比這早得多。

由于昆蟲很難留下化石,可供研究的完整化石非常稀少。由荷蘭烏得勒支大學、美國波士頓學院等多家機構研究人員組成的研究團隊說,他們從德國北部出土的沉積物中找到了昆蟲翅膀鱗片化石。不同昆蟲的鱗片各不相同,分析鱗片特征的變化可以推斷昆蟲的進化歷程。

研究人員在新一期美國《科學進展》雜志上發表論文說,他們發現的鱗片多種多樣,顯示鱗翅目昆蟲在三疊紀晚期至侏羅紀早期產生了許多新物種。其中有喙亞目約在2.12億年前就分化出來,早于此前估計的1.41億年前,比目前所知的最早開花植物還早5000萬年,與通過DNA差異推演進化歷程得出的估計相符。

在花朵出現之前,這些昆蟲吃什么呢?研究人員認為,原始昆蟲為了適應當時炎熱干燥的氣候而進化出了虹吸式的喙,便于有效攝入液體、補充迅速流失的水分。它們起初可能靠吮吸水滴和破損葉片的滲出物生存,繼而發現了原始松柏等祼子植物未成熟種子分泌的高營養液體——傳粉滴。

原始蝶蛾與祼子植物之間的這種關系是單方面利用,開花植物出現之后,昆蟲在吸食花蜜時也起到傳粉作用,雙方形成互利關系,共同進化,形成了今天蝶舞花叢的情景。