白菜官网生物博物馆团队在昆虫传粉起源演化取得新进展----谁见过最早的铁树开花？最古老的苏铁传粉者“侏罗古澳洲蕈虫”
近日，国际学术权威期刊Journal of Systematic Palaeontology在线发表了白菜官网生物博物馆课题组联合首都师范大学任东教授实验室以及澳大利亚联邦科学与工业组织-澳大利亚国家昆虫馆合作发表的最新科研成果“Palaeoboganium gen. nov. from the Middle Jurassic of China (Coleoptera: Cucujoidea: Boganiidae): the first cycad pollinators?”。该论文描述了中生代侏罗纪澳洲蕈虫科（Boganiidae）一化石新属新种，并通过系统发育分析、结合化石产地的化石记录与现生甲虫的生活习性推测其为苏铁在侏罗纪的传粉者，这也是目前为止发现的最古老的苏铁传粉昆虫。白菜官网在读博士生刘振华为该论文的第一作者，庞虹教授和首师大任东教授是论文的共同通讯作者。该研究课题受2023白菜网址官网大全国际科研合作平台项目“2023白菜网址官网大全生物博物馆-澳大利亚国立昆虫博物馆联合实验室”的支持。
由于十年以上的铁树才会长出雄球花和雌球花，因此铁树开会常用来比喻十分罕见或极难实现的事情。（图萧昀）
古人云：“铁树开花水倒流”，那是因为铁树开花十分罕见，10年树龄以上的植株才会长出雄球花（小孢子叶球）和雌球花（大孢子叶球）。于是古人便用铁树开花来比喻十分罕见或极难实现的事，其中的铁树指的便是苏铁。苏铁是一类十分古老的雌雄异株的植物，起源于二叠纪，于侏罗纪最为繁盛。虽然苏铁一度被认为是风媒传粉植物，但科研人员已确认现生几乎所有的苏铁均为虫媒传粉，而其中最为重要的类群就是甲虫。而苏铁类植物中叶首次出现了对种子的保护结构，虽然还不如被子植物完善，但也被认为是对昆虫取食的一种反应方式。著名昆虫分类学家Crowson于1981年便提出早在中生代便出现了苏铁的传粉昆虫，而其中最可能的便是澳洲蕈虫科的成员，即使在那个时候还没有任何相关化石记录可以证明这一假设。而Crowson将澳洲蕈虫作为猜测对象是因为在现生的澳洲蕈虫中有两个分别分布在南非和澳大利亚的属已被证明是苏铁的传粉者，而且这两个属之间以及相关的两类苏铁之间均表现出近源性，说明这样的一种协同演化现象应该至少起源于非洲大陆与澳洲大陆分离之前。这些相关的研究成果均为该论文提供了坚实的基础。
侏罗古澳洲蕈虫Palaeoboganium jurassicum Liu, Ren & Pang，发现于距今约1.65亿年前的中侏罗纪地层。（图刘振华摄）
现生的澳洲蕈虫科成员Paracucujus rostratus Sen Gupta & Crowson，为苏铁传粉者。（图刘振华摄）
庞虹教授实验室与首师大任东教授实验室以及澳洲国立昆虫馆的著名甲虫分类学家Adam Slipinski博士一直有着良好的合作关系，共同研究现生及中生代的鞘翅目分类及系统演化。在检视来自道虎沟的中侏罗纪甲虫化石的过程中，发现了澳洲蕈虫科的甲虫化石，并定名为Palaeoboganium jurassicum Liu, Ren & Pang.。由于在同一地层中同样有着苏铁类植物的化石记录，可推测其极为可能是苏铁在侏罗纪的古传粉者，这也符合并验证了Crowson之前的假设。在经过系统发育分析后发现该化石类群与现生澳洲蕈虫中的苏铁传粉属为姐妹群，为澳洲蕈虫科甲虫为苏铁的古传粉者这一假说提供了更为直接的证据。由于现生苏铁的主要传粉者为象甲，文中还讨论了象甲作为苏铁古传粉者的可能性。由于化石记录中最古老的象甲类群为与松柏类伴生的毛象科（Nemonychidae），而给苏铁传粉的类群在系统发育研究中被证明是新生代起源的，并且有研究表明象甲给苏铁传粉这一习性是从给棕榈科植物传粉演变而来，因此排除了象甲作为苏铁在中生代的传粉者这一可能。而另外一个给现生苏铁传粉的甲虫类群大蕈甲科（Erotylidae）还没有任何中生代的化石记录。因此此次研究中所发现的中侏罗纪澳洲蕈虫极有可能便是苏铁的早期传粉者，这一研究成果对于苏铁与甲虫之间协同演化的研究，甚至是植物与昆虫之间协同演化的研究均有重要的意义。
现生苏铁的传粉象甲，于澳大利亚东部雨林。（图刘振华摄）
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