出品：科普中國
製作：中國科學院南京地質古生物研究所 盛捷 陳孝政
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
這個世界上，總有一個與你“惺惺相惜”或者“臭味相投”的存在。鐵樹，也不例外。
這裡說的“鐵樹”，便是成語“鐵樹開花”中的鐵樹。
開花的鐵樹，左為鐵樹雌花，右為鐵樹雄花
現生的鐵樹開花後，其花朵會散發出一種奇特的“臭氣”。一種名為澳洲蕈甲的小甲蟲，被鐵樹花的“臭氣”和散發的熱量所吸引，究其一生，也只以鐵樹的花粉為食，可以說是鐵樹花的“死忠粉”!
近日，中外科研人員發現，屬於澳洲蕈甲類的一種小甲蟲，從一億年前，便被鐵樹花的“臭味”所吸引，以鐵樹花粉為食，併為鐵樹傳粉。相關研究成果於2018年8月16日在線發表於《當代生物學》（Current Biology）雜誌上。
那麼，跨越一億年的愛，又是什麼樣子的呢？
誰幫鐵樹傳花粉？
鐵樹，它的大名為：蘇鐵類植物，是一類古老而獨特的裸子植物。蘇鐵類植物雖然目前種類不多（多生活在熱帶），但其起源可以追溯到二疊紀，在中生代（特別是侏羅紀和白堊紀）非常繁盛。因此侏羅紀又叫“蘇鐵與恐龍時代”。
南京古生物所院子裡的多棘沱江龍（模型）與鐵樹（真的）
鐵樹是嚴格的蟲媒裸子植物。目前認為，自然狀態下，鐵樹的傳粉和繁殖，需要昆蟲協助完成，其傳粉者主要包括多種甲蟲（鞘翅目）和一些薊馬（纓翅目，是重要的經濟害蟲之一）。現生松柏類、銀杏類等則是風媒裸子植物。
雖說，中生代地層中，蘇鐵類植物化石十分常見，但是，與蘇鐵傳粉早期演化相關的直接化石證據，長期缺失。
此次，中國科學院南京地質古生物研究所“現代陸地生態系統起源與早期演化研究團隊”的副研究員蔡晨陽和研究員黃迪穎，對大量緬甸琥珀昆蟲化石進行系統地收集和研究，並與中外同行合作，發現了一種形態特化的澳洲蕈甲科（Boganiidae）的甲蟲，是個新的屬種。科研人員將其命名為：喜蘇鐵白堊似扁甲（Cretoparacucujus cycadophilus Cai and Escalona, 2018）。與此同時，在這枚琥珀標本中，還發現了許多聚集成簇的蘇鐵花粉。
顯微鏡下，保存於緬甸琥珀中的喜蘇鐵白堊似扁甲與蘇鐵花粉
△（圖片來源Beetle pollination of cycads in the Mesozoic）
長達1.67億年的穩定關係
科研人員分別從功能形態學、支序系統學和生物地理學等多學科對這枚標本進行了綜合研究。
從功能形態上看，這枚白堊紀中期（約1億年前）緬甸琥珀裡，有一隻保存完好的澳洲蕈甲科昆蟲，這隻昆蟲體長約2毫米，口器特徵非常特化，相較於一般甲蟲，下顎須很長，佔接近身體的三分之一。科研人員推測這一特徵可能與嗅覺有關，上顎基部具有帶毛小窩，這些形態特徵與現生取食花粉的甲蟲（如澳洲蕈甲、某些露尾甲等）十分相似。
白堊紀中期喜蘇鐵白堊似扁甲頭部放大
△（圖片來源Beetle pollination of cycads in the Mesozoic）
從支序系統學分析，基於現生澳洲蕈甲的所有已知屬和化石屬，白堊似扁甲屬與現代生活在澳大利亞西南部的似扁甲屬構成姊妹群的關係。
從生物地理學上看，現代南半球兩個大陸（澳洲、非洲）上的澳洲蕈甲與鐵樹之間的關係都非常緊密。喜蘇鐵白堊似扁甲的發現，驗證了澳洲蕈甲與某些蘇鐵的傳粉關係早已建立。
蘇鐵與蕈甲科昆蟲傳粉者的生物地理分佈，以及傳粉者之間的系統關係
△（圖片來源Beetle pollination of cycads in the Mesozoic）
Tip：在澳大利亞西南部有著澤米科蘇鐵，而現生的似扁甲屬的甲蟲便專門取食它的花粉，並協助其傳粉。
而遠在非洲大陸（南非的東南部）的非洲蘇鐵屬的主要傳粉者便是另一屬的澳洲蕈甲。
澳大利亞西南部的澤米科蘇鐵（Macrozamia riedlei）和澳洲蕈甲
通過細緻觀察，研究人員在這枚甲蟲標本的身體和口器旁，還發現了許多微小的呈橢圓形的花粉。
與喜蘇鐵白堊似扁甲保存在一起，呈“抱團”狀的蘇鐵類花粉
△（圖片來源Beetle pollination of cycads in the Mesozoic）
南京古生物所李麗琴博士對此花粉形態進行了詳細研究後認為，此次琥珀中的花粉，大多“抱團”，形成或大或小的花粉簇，最可能來源於蘇鐵類植物。花粉簇的形成，暗示其可能是一類蟲媒植物。而風媒植物花粉是以單粒的形式散播，幾乎不會“抱團”。
這再次佐證了白堊似扁甲很可能是一類早期蘇鐵的傳粉者。所以，這些花粉的發現，也首次證明了遠古緬甸森林中曾經生活著蘇鐵類植物。
白堊紀中期喜蘇鐵白堊似扁甲的生態復原圖
該研究結果證明，甲蟲與蘇鐵之間傳粉關係起源很早，不晚於侏羅紀早期，它們關係的建立遠早於人們熟知的蜜蜂、蝴蝶等傳粉者與被子植物之間的關係。並且，這種甲蟲與蘇鐵的傳粉關係還相對穩定，至少從侏羅紀早期（距今1.67億年）一直延續至今。
本項研究由中國科學院、國家科技部、國家自然科學基金委和江蘇省自然科學基金聯合資助。
論文信息：
Chenyang Cai*, Hermes E. Escalona, Liqin Li, Ziwei Yin, Diying Huang, Michael S. Engel (2018) Beetle pollination of cycads in the Mesozoic. Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.036
（本文中標明來源的圖片均已獲得授權）
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