中生代多样蓟马携带花粉揭示裸子植物向被子植物宿主生态转换的关键证据

《iScience》：Diverse Mesozoic thrips carrying pollen during the gymnosperm-to-angiosperm plant-host ecological shift

本期推荐：西班牙地质与矿业研究所团队通过研究早白垩世琥珀中保存的Tethysthrips attenboroughi新种（Thripidae）及缅甸琥珀中的管尾亚目（Tubulifera）蓟马化石，首次发现其携带Cycadopites花粉的直接证据，揭示蓟马在裸子植物向被子植物传粉生态转换中的关键作用，为理解中生代昆虫-植物协同进化提供新视角。该成果发表于《iScience》。

　　

在生命演化的宏大叙事中，昆虫与植物的互动关系始终是其中最精彩的篇章之一。现代陆地生态系统中，近90%的被子植物和约40%的裸子植物依赖昆虫传粉，这种互惠关系如何起源与演化一直是进化生物学的重要命题。尤其在中生代白垩纪，地球正经历着裸子植物向被子植物主导的生态革命（Angiosperm Terrestrial Revolution），这一转变如何影响传粉昆虫的演化轨迹，成为破解现代生物多样性形成机制的关键。

传统观点认为，现代传粉系统以被子植物为核心，但越来越多的化石证据表明，昆虫为裸子植物传粉的历史远比想象悠久。其中，体型微小却数量庞大的蓟马（Thrips，属缨翅目Thysanoptera）因其特殊的口器结构和花粉取食习性，被认为是潜在的古老传粉者。然而，由于化石证据的稀缺，学界对蓟马在裸子植物传粉系统中的具体作用及其在植物宿主转换过程中的角色认知有限。

西班牙地质与矿业研究所领衔的国际团队在《iScience》发表的最新研究，通过对早白垩世（阿尔布阶，约1.05亿年前）西班牙琥珀和晚白垩世（森诺曼阶，约9900万年前）缅甸琥珀中保存的蓟马化石的系统研究，首次报道了属于现存科（Thripidae和Phlaeothripidae）的古老蓟马携带裸子植物花粉的直接证据。研究团队采用高分辨率光学显微镜技术对琥珀标本进行多焦面成像，结合形态分类学分析建立了新种Tethysthrips attenboroughi（以其口器周围附着的花粉团为模式标本），并通过对比现生蓟马的生态特征，重建了这些中生代微小传粉者的生物学行为。

研究结果部分，四个关键发现层层递进：
"新物种的形态学鉴定"章节详细描述了西班牙琥珀中保存的Tethysthrips attenboroughi（隶属于现存科Thripidae）的解剖特征，其口器周围密集分布的Cycadopites花粉颗粒（共77粒），部分颗粒距离上颚仅38微米，直接证实了这类蓟马的传粉食性（pollinivory）。

"花粉颗粒的特征"章节通过显微结构分析，发现这些单沟型花粉（monosulcate）具有明显的聚集现象，表明存在类似现代花粉kitt的粘性物质。这种适应性特征增强了花粉在昆虫体表的附着效率，为裸子植物通过化学信号吸引传粉者提供了首例化石证据。

"来自缅甸琥珀的补充证据"章节重新检视了缅甸琥珀中的管尾亚目蓟马Paralleloalathrips bivenatus（基干类群Phlaeothripidae），其触角和眼部携带的33粒Cycadopites花粉呈显著团簇状分布，进一步证实不同蓟马类群在白垩纪中期均参与了裸子植物传粉。

"裸子植物向被子植物宿主生态转换的意义"章节指出，现生的Thripidae和Phlaeothripidae科仅传粉被子植物，而它们白垩纪的近亲却专性传粉裸子植物，这种生态位转换揭示出：在被子植物陆地革命（Angiosperm Terrestrial Revolution）过程中，部分昆虫类群放弃了裸子植物传粉系统，转而建立与新兴被子植物的互利关系。

讨论部分强调，该研究将蓟马传粉行为的化石记录向前推进至早白垩世，证实裸子植物传粉系统是后来被子植物传粉系统的进化前奏。特别值得注意的是，研究中涉及的三个蓟马类群（Melanthripidae、Thripidae和Phlaeothripidae）在现代仅服务于被子植物传粉，这一发现为理解传粉昆虫的生态位重塑提供了关键时间锚点。作者提出"两阶段转换"模型：中生代蓟马首先与裸子植物（可能包括苏铁目Cycadales、银杏目Ginkgoales或本内苏铁目Bennettitales）建立传粉关系，而后在被子植物辐射过程中逐步转向新的植物宿主。

这项研究不仅拓展了我们对中生代传粉网络的认知，更揭示了生态位转换在重大生物变革期的作用机制。那些曾经服务裸子植物的传粉者，如何通过行为可塑性在被子植物崛起时找到新的生存策略，这一问题的答案或许就隐藏在这些微小蓟马携带的花粉化石中。未来研究需结合更多琥珀化石证据与分子系统学分析，进一步解析传粉互作网络在陆地生态系统更替中的动态演化规律。