古昆虫与裸子植物存在显著特异性拟态关系

美翼蛉与同时代植物复原图（美翼蛉与植物的叶片极为相似）

丹氏美翼蛉（化石标本，四翅展开，翅上具有羽叶状翅斑）

蝴蝶模仿枯叶（现代昆虫）史宗冈/摄自然界到处存在生与死的博弈，在长期的进化过程中，动植物在保护自我和繁衍后代方面形成了一套独特的机制。在遥远的侏罗纪，正是恐龙等大型动物统治世界的时候，作为食物链底层的小昆虫，它们是怎样躲避天敌的呢？在国家自然科学基金、北京市自然科学基金等的持续资助下，首都师范大学昆虫演化与环境变迁重点实验室的王永杰、史宗冈和任东在昆虫与植物的协同演化研究工作中取得了新进展，发现了距今1.65亿年的中侏罗世时期昆虫与当时的裸子植物之间存在着明显的特异性拟态关系。近日，该成果在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上在线发表。 将自己融入环境的聪明昆虫 记得小学生物课本里的变色龙吗？它就是自然界中的“伪装高手”，为了逃避天敌的侵犯和接近自己的猎物，它常随环境变化改变身体颜色，然后一动不动地将自己融入周围的环境之中。这种伪装就是一种拟态，它是一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其他物体从而获得好处的现象，或称生物学拟态。同样，拟态也是昆虫逃避天敌捕食的策略之一，其中叶状拟态对现代昆虫来讲属于较为进化的一种隐藏方式。在特定情况下，昆虫的翅通常产生形态上的特化，模拟各种植物的叶子获得隐藏的目的。如螳螂、角蝉以及蝶类。据了解，昆虫与裸子植物的协同演化关系在现代昆虫中已经消失，在晚侏罗—早白垩世时期被子植物逐步取代裸子植物成为自然界的主导，这类昆虫可能由于缺少了模拟对象而逐步灭绝，而这种特殊的进化关系随着裸子植物的没落而逐渐被生物界淘汰。 “化石是我们研究的关键，没有化石什么工作都开展不了。”任东对《科学时报》记者说，“因此只要找到化石，就相当于找到了开启答案的钥匙。” 但是，由于目前昆虫化石保存极不完整，科学界对昆虫叶状拟态起源仍然不清楚。 2005年，任东的研究团队在中侏罗世道虎沟地层发现了两块极为珍贵的具有羽状翅斑的脉翅目昆虫。 “这两块珍贵且保存精美的化石标本为我们提供了一个契机，让我们能有机会了解昆虫进化史上曾经出现的那些精彩动人故事。”任东说。通过分析，任东等认为该类昆虫的翅较为狭长，翅中脉颜色加深，形似羽状复叶的叶轴，中脉两侧均匀分布有叶状翅斑，形似羽状复叶上的小叶片。该类昆虫的翅斑与同时代生活的裸子植物的叶片极为相似，他们推断该类昆虫可能生活在与之相似的植物上或者以该类植物为食。另外他们在研究中还发现该类昆虫可能存在一种特殊的“行为适应性”，它们的翅展开时，整个停留在植物上的虫体形似一片随风摆动的叶片，以更好地逃避各类天敌，如恐龙、鸟类以及哺乳动物等的捕食。 寻找开启答案的钥匙 任东从1989年研究生毕业开始，就沉迷于对古生物学的研究。20年来已累计从事野外工作80个月以上，先后60余次去西北、华北、东北偏远的山区采集化石。

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