如何在化石记录中识别授粉昆虫

昆虫授粉是被子植物(开花)植物以及较小程度上裸子植物(没有可见的花或果实)生存和进化的决定性过程。人们越来越关注研究昆虫和植物之间关系的起源，特别是在当前全球范围内授粉昆虫逐渐减少及其对粮食生产的影响的背景下。授粉昆虫可以在化石记录中识别出来，尽管迄今为止，还没有区分它们的协议。在岩石和琥珀沉积物中都发现了传粉者化石，正是在岩石沉积物中，全球正在研究昆虫为植物授粉的第一个证据。但是我们如何确定过去哪个才是真正的昆虫传粉者呢?

发表在《生态学与进化趋势》杂志上的一项研究确定了将授粉昆虫与化石记录中假定的传粉者区分开来的标准。这项新研究将有助于正确分析昆虫授粉的起源和进化，由博士生 Constanza Peña-Kairath 领导，她是该论文的第一作者，也是地球科学学院和生物多样性研究所的成员(巴塞罗那大学的 IRBio)。Peña-Kairath 正在 Xavier Delclòs 教授(UB-IRBio)和研究员 David Peris(巴塞罗那植物研究所，CSIC - 巴塞罗那市议会)的监督下撰写论文，他们也是该作品的合著者。

来自 UB-IRBio、西班牙地质矿业研究所 (CN-IGME CSIC)、纽约自然历史博物馆()和北安普顿大学(英国)的其他专家也参与了这篇文章。

当“裸子植物”主宰陆地生态系统

今天，被子植物主宰了地球上大部分的陆地生态系统，但情况并非总是如此：开花植物出现在下白垩纪，并在大约 1 亿年前的上白垩纪出现多样化，取代了以“裸子植物”(针叶树、银杏、苏铁等)。

“自从被子植物出现在地球上以来，它们就被认为与授粉昆虫相互作用(互惠关系，互惠互利)。它们的第一个传粉者可能是通才昆虫(甲虫、蓟马、苍蝇等)，它们之前曾为‘裸子植物’授粉. 事实上，在白垩纪琥珀中已知有几种化石，其中可能已经存在授粉剂”，UB 地球与海洋动力学系成员 Constanza Peña-Kairath 说。

如何将昆虫归类为传粉者?

通过化石记录研究昆虫授粉这样复杂的过程是古生物学中的一个挑战。为了识别栖息在过去生态系统中的授粉物种，不可能进行目前应用于自然环境中发现的生物体的分析(例如，分析某些植物在被某些昆虫访问时果实形成增加等) .

Peña-Kairath 说：“因此，有必要定义昆虫化石何时可以被视为授粉媒介，从而建立一整套也可以在化石中普遍观察到的关键特征。”

该研究确定了来自十个不同目的 193 个昆虫科，它们被认为是被子植物和“裸子植物”的传粉者。作者还确定了它们出现在化石记录中的时间，并对迄今为止被描述为传粉昆虫的化石昆虫进行了分类。

通过结合这些科学数据，该团队开发了一种方法，可以将昆虫化石分为两类——传粉者和假定的传粉者——从而排除那些没有足够证据证明与植物存在这种共生关系的昆虫。因此，为了将化石昆虫归类为传粉者，节肢动物必须有花粉粒附着在它的身体上，并且属于一组被认为是传粉者的现代昆虫，以及其他特征。

通过对整个化石记录的分析，很明显，在下白垩纪被子植物出现之前，所有当前具有某些传粉昆虫的昆虫目都存在。甚至有一些昆虫群体的例子在白垩纪期间是传粉者——例如长翅目或蝎子——但今天不再有授粉物种。

最古老的授粉化石记录

该研究的结论表明，涉及昆虫授粉的互惠关系的最早记录与一组已灭绝的神经翅目昆虫有关，它至少起源于侏罗纪晚期——大约 1.63 亿年前——远早于第一批开花植物的出现.

研究人员 Xavier Delclòs 和 David Peris 总结道：“这一信息具有高度相关性，因为它表明昆虫自古以来就与裸子植物有着密切的关系。因此，其中一些植物今天继续保持这种有益关系也就不足为奇了。”