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任东教授团队在昆虫起源演化研究中取得重要进展

发布日期:2019-12-12点击量:

首都师范大学生命科学学院任东教授研究团队11日在Nature Communications发表题为《New insects feeding on dinosaur feathers in mid-Cretaceous amber》的研究论文。该研究通过分析1000余块包裹在琥珀中的羽毛标本,找到已知最早的取食恐龙羽毛的一类外寄生昆虫,通过深入分析其结构特征,提出昆虫取食羽毛行为至少起源于白垩纪的中期(距今0.99亿年前),填补了食毛类昆虫早期起源和演化空白,这也是迄今为止世界上报道的最古老食毛类昆虫。

据介绍,专性的外寄生性昆虫生活在寄主(脊椎动物)表皮上,以取食宿主的血液或者皮肤衍生物为生。现生的外寄生性昆虫主要分布于两大类昆虫:跳蚤和虱子。吸血的蚤类昆虫起源于侏罗纪中期,最早的宿主可能是有羽恐龙或者翼龙。之后在白垩纪早期,随着哺乳动物的繁盛,跳蚤开始选择哺乳动物作为宿主。虱子寄生在毛发中,以毛发和皮屑为生。然而有关食毛类昆虫的起源时间和早期演化,一直都找不到相关的化石证据。

论文第一作者、首师大生命科学学院副教授高太平等人在1000余块包裹羽毛的琥珀标本中发现其中的两块琥珀(距今0.99亿年),有9只体型小于0.2mm的昆虫附着在羽毛周边,而其中几只利用足和触角紧紧抓在羽毛上。高太平介绍,基于这些昆虫独特的外形特征,他们建立了一个新的昆虫类群——中生食毛虫科。中生食毛虫有着头、胸、腹近于等宽的身体,咀嚼式口器,小眼睛,短短的触角顶端有着三根长刺,足短小,足上具一只小爪、两根长刺,这些都是协助其抓住宿主的结构。琥珀中羽毛的羽小枝出现断裂,在羽枝间靠近羽茎的位置形成破碎的空洞,显示其是中生食毛虫幼虫咬食之后的结果。深入分析两种羽毛的差异,发现这些羽毛来自不同恐龙,说明中生食毛虫对宿主的专一性并不强。这项研究成果表明,食毛类寄生昆虫伴随着有羽恐龙和鸟类繁盛出现,白垩纪中期的中生食毛虫就是其中的重要代表。

该研究得到了交叉科学研究院重点研究专题支持,体现了多学科交叉的重要性,首师大生命科学学院和交叉科学研究院为论文的第一单位,高太平为论文的第一作者,任东和高太平为论文的共同通讯作者。

Nature Communications 作为 Nature 旗下的综合类子刊,发表包括心理学、物理、化学等理工科的前沿科学研究成果,在行内认可度颇高,其2018年的影响因子为11.88。

该成果引起了国际主流媒体和科学界的广泛关注和报道。美国的“科学( Science )”“发现杂志( Discover )”“美国有线电视CNN”,英国的“卫报( The Guardian )”“独立报( Independent )”“每日邮报( Dailymail )”“自然亚洲网站( Natureasia )”,西班牙的 “世界报( El Mundo )”等均做了相应的报道,给予了积极的评价。

光明日报相关报道:

http://news.gmw.cn/2019-12/12/content_33394987.htm

文章链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13516-4