云南科学家获得两项古生物新发现

2017-11-14 09:12:29来源:云南日报

5.2亿年前吸盘古宿虫具有宿主特异性

    5.2亿年前吸盘古宿虫具有宿主特异性

    近日,由中国云南大学-云南省古生物研究重点实验室、英国莱斯特大学和英国自然历史博物馆组成的联合研究小组宣布发现世界上最早的、距今大约5.2亿年前的共生蠕形动物——吸盘古宿虫,并首次发现了共生关系中宿主特异性和宿主转移两个重要生态特性的最早化石记录,进一步揭开了寒武纪生命大爆发时期生物相互依存关系的起源之谜。这是侯先光教授团队研究世界自然遗产“澄江生物化石群”的又一重要成果。该研究论文于日前在国际权威学术期刊《自然生态和演化》以《早寒武世共生蠕虫的发现》为题发表。

    据介绍,寒武纪生命大爆发是以生态多样性迅速增加为表象的生物演化事件,是现代海洋复杂生态系统起源的根,动物之间的共生是现代生态系统中最重要的生态关系之一。但由于共生现象很难保存为化石,整个地质历史时期关于动物共生的化石证据极其稀少。1984年发现的澄江生物化石群是目前已知最早的多门类后生动物软躯体化石群,是研究寒武纪生命大爆发时期海洋生态系统最重要的地质记录窗口之一。

    两年前,云南大学-云南省古生物研究重点实验室的研究员丛培允在昆明市西山区海口街道耳材村找到一块较完整的动物共生化石。他和研究员马晓娅、副研究员翟大有、侯先光教授及英国科学家通过研究,发现了一种附着在其他蠕形动物身体上的化石,并将其命名为吸盘古宿虫。古宿虫身体也呈蠕虫形状,大小约有3毫米,身体结构简单,最显著的特征是保龄球瓶状的身体、尾部的吸盘和贯穿身体前后的肠道。它最令人惊奇的地方在于其以群体形式吸附在晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫身体上。后两种蠕虫动物是澄江生物化石群中比较常见的化石种类,但至今仅发现7块吸附有古宿虫的标本。研究人员通过进一步检查澄江生物化石群十多种蠕形动物的几千块标本,确认了仅有晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫被古宿虫吸附,表明古宿虫具有一定的宿主特异性。晋宁环饰蠕虫和中华马房古蠕虫具有相似的形态特征,从而使得古宿虫得以在它们之间进行转移。

    此次发现共生蠕形动物为揭开生物相互依存相互依赖的起源之谜提供了科学依据,该研究得到了国家自然科学基金委和云南省古生物创新团队项目的资助。被誉为20世纪最重要科学发现之一的澄江生物化石群将持续为这一重大科学命题的研究提供证据。

2.53亿年前蛀木甲虫出现社会分工

    2.53亿年前蛀木甲虫出现社会分工

    日前,云南大学深时陆地生态研究所冯卓研究员带领国际合作研究团队发现,2.53亿年前的蛀木甲虫已经学会了“培育”真菌——即实现了“农业化”,来帮助自己转变食性;而且甲虫已出现初步的社会分工,并生活于高度复杂的生态关系网络中。该研究成果于近日在线发表于国际综合学术期刊《自然-通讯》上。

    2009年,冯卓研究员独自在北贺兰山地区开展野外工作时发现了第一枚被甲虫啃过的木材化石标本。随后几年,他和团队成员再次来到北贺兰山地区寻找和采集标本,共在该地区采集了100余棵裸子植物的木材化石,年代大约在2.53亿年前(二叠纪晚期)。从这些木材化石中,他们识别出二十几个甲虫蛀孔化石。

    研究人员利用切片法对甲虫蛀孔做了系统的解剖学研究,发现甲虫幼虫的蛀孔最开始出现在木材的形成层位置,之后逐渐延伸到木材内部,甲虫最后又穿越形成层和树皮而离开蛀孔。蛀孔在不同植物组织间连续延伸表明甲虫的幼虫从形成层吃到木质部,再吃到形成层,最后又吃树皮。同时,在蛀孔内发现了大量甲虫粪便颗粒化石,粪便内含物证实:甲虫在从小长大的过程中所吃的食物完全不同,即食性随着个体发育过程发生显著转变。

    研究发现,甲虫蛀孔里不仅存在大量真菌菌丝,而且蛀孔周围的木材细胞存在明显的真菌降解现象。由于降解之后的木材细胞更加容易被甲虫消化和吸收,所以研究人员认为甲虫可能通过“培育”蘑菇来帮助自己实现对不同植物组织的取食行为。这种现象进一步表明,当时的甲虫已经学会了“培育”真菌——即实现了“农业化”。

    现生蛀木甲虫生物学研究表明,蛀木甲虫的成虫和幼虫通常在蛀孔里共同生活很长一段时间,并形成一种亚社会化的生活方式。在此期间,成虫对幼虫起到一定的保护作用,即成虫和幼虫之间存在一定的社会分工。

    据介绍,早在二叠纪晚期,蛀木甲虫的生活方式、生态关系就已经非常复杂。然而如此复杂的甲虫生活方式和生态关系一直到白垩纪早期才再次出现。所以,推测可能是二叠纪末生物大绝灭事件严重影响了甲虫的演化历史,即让甲虫高度复杂的行为方式和生态关系的演化进程被中断,直到1.2亿年之后的白垩纪早期才得以恢复。(记者陈鑫龙)

编辑:姬祥虎责任编辑:徐婷
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