最早蝴蝶化石揭示喙的进化 形成于开花植物出现之前

如果让你画一只蝴蝶，你会怎么下笔？用像舌头一样的喙在花朵上吸取甜甜的花蜜。可能很多人都有这样的想法。多亏迄今为止发现的最早的蝴蝶化石，研究人员如今估计，在开花植物出现之前，生长着喙的蝴蝶就已经在这颗星球上遨游了。

科学家一直很感兴趣：地球上是先有蝴蝶还是先有花朵？一个国际科研小组新近发表报告说，对昆虫翅膀鳞片化石的分析显示，早在开花植物即被子植物出现之前5000万年，就有了原始的蝴蝶和蛾类。

许多蝴蝶和蛾类的成虫有着能弯曲、伸长的喙，适宜伸进花朵底部吸食花蜜，它们在分类学上属于鳞翅目昆虫的有喙亚目。科学界先前认为，这类昆虫是在开花植物出现之后才进化出来的，时间大约是1亿多年前的白垩纪早期。然而近年来，研究人员通过脱氧核糖核酸（DNA）差异推演进化历程，认为鳞翅目昆虫出现的时间比这早得多。

由于昆虫很难留下化石，可供研究的完整化石非常稀少。在这项研究中，科学家从位于德国北部的岩石中挖掘出这些珍贵的化石遗迹，随后他们在一种高倍显微镜的帮助下，检查了覆盖着这些蝴蝶和飞蛾的翅膀、身体和腿上的鳞片。

不同昆虫的鳞片各不相同，分析鳞片特征的变化可以推断昆虫的进化历程。

研究表明，有些鳞片是实心的并且装饰有一种人字形的图案。这意味着鳞片的主人拥有下巴，从而具有咀嚼食物的能力，因为大多数生有坚实鳞片的蝴蝶物种都具有下颌。

但是，研究人员检查的其他鳞片则都是中空的，这明显类似于现存的那些利用喙来进食的昆虫。

研究人员指出，远古的浮游植物和花粉颗粒存在于大约2亿年前形成早期蝴蝶化石的沉积层中，而开花植物则在距今约1.6亿年到1.4亿年前才开始在陆地上生长。

研究人员指出，他们发现的鳞片多种多样，显示鳞翅目昆虫在三叠纪晚期至侏罗纪早期产生了许多新物种。其中有喙亚目约在2.12亿年前就分化出来，早于此前估计的1.41亿年前，比目前所知的最早开花植物还早5000万年，与通过DNA差异推演进化历程得出的估计相符。

由荷兰乌得勒支大学、美国波士顿学院等多家机构研究人员组成的研究团队在1月10日出版的美国《科学进展》杂志中报告了这一研究成果。

那么，如果不是为了把花朵含糖的花蜜吸食出来，生有喙对昆虫又有什么好处呢？研究人员认为，与花蜜不同的是，通过从另一个来源获取食物，这种附肢可能会帮助那些有翅膀的昆虫避免在当时炎热而干燥的气候环境下脱水，即食用与开花植物不同的、在裸子植物上由含糖分泌物形成的液滴。

研究人员认为，原始昆虫为了适应当时炎热干燥的气候而进化出了虹吸式的喙，便于有效摄入液体、补充迅速流失的水分。它们起初可能靠吮吸水滴和破损叶片的渗出物生存，继而发现了原始松柏等祼子植物未成熟种子分泌的高营养液体——传粉滴。

原始蝶蛾与祼子植物之间的这种关系是单方面利用，开花植物出现之后，昆虫在吸食花蜜时也起到传粉作用，双方形成互利关系，共同进化。

文章来源：科学网