中國科學報訊（記者朱漢斌）廣東省科學院動物研究所聯(lián)合首都師范大學、美國國家自然歷史博物館和加州大學戴維斯分校，研究揭示了現(xiàn)代昆蟲植食模式早在約1.65億年前的侏羅紀中期就已形成，比被子植物占主導地位的時代早了約6000萬年。2月19日，相關(guān)成果發(fā)表于美國《國家科學院院刊》。

昆蟲與植物之間的互作關(guān)系是地球生態(tài)系統(tǒng)中最古老且最復雜的生態(tài)關(guān)系之一。昆蟲植食行為作為生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量流動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其演化歷程不僅反映了生物多樣性的變遷，還對當今的生態(tài)平衡和農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。長期以來，學界普遍認為，現(xiàn)代昆蟲植食模式的形成與1.25億年至9000萬年前的白堊紀早期被子植物的多樣化密切相關(guān)。然而，最新研究發(fā)現(xiàn)，這一模式的起源遠比此前認為的更久遠。

研究團隊基于功能性取食組-損傷類型(FFGs-DTs)系統(tǒng)，分析了3.05億年前至今的全球134個植物群落(包括化石和現(xiàn)生)的昆蟲植食多樣性。通過周轉(zhuǎn)率、嵌套性和相似度的β多樣性分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，自石炭紀以來昆蟲植食模式多樣性呈波動上升趨勢。到中侏羅世，昆蟲植食模式已出現(xiàn)11種功能性取食組和78種損傷類型，顯著高于古生代，接近新生代水平。

研究還發(fā)現(xiàn)，侏羅紀、白堊紀、古近紀、新近紀和現(xiàn)代植物群落的損傷類型呈現(xiàn)高度集中趨勢，表現(xiàn)為穩(wěn)定的低周轉(zhuǎn)率和高嵌套性分布。這表明昆蟲植食模式的現(xiàn)代化拐點發(fā)生在侏羅紀，其多樣化的主要驅(qū)動因素是嵌套性，而非周轉(zhuǎn)率。

廣東省科學院動物研究所從事博士后研究的肖麗芳表示，該研究結(jié)果表明，現(xiàn)代昆蟲植食模式并非形成于白堊紀被子植物輻射初期，而是在以裸子植物為主導的侏羅紀中期就已經(jīng)形成。這一發(fā)現(xiàn)將現(xiàn)代昆蟲植食模式的起源時間提前了約6000萬年。

據(jù)介紹，該研究是基于全球數(shù)據(jù)開展的昆蟲植食演化的嘗試性研究，研究成果有利于理解過去昆蟲-植物的互作關(guān)系及驅(qū)動因素，有助于更好評估當前昆蟲生物多樣性和未來棲息地的穩(wěn)定性，為農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟中重要害蟲控制和資源昆蟲保護提供理論指導。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2412036122

《中國科學報》 (2025-02-21 第1版 要聞)

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