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白垩纪伞菌的多样性——来自缅甸琥珀蘑菇和甲虫的证据

时间:2017年03月20日 点击:

  蘑菇是一类大型、种类繁多的高等真菌,隶属担子菌门,伞菌纲。食用真菌多属这类,如香菇、牛肝菌、金针菇等。伞菌类的子实体较大,通常肉眼可见,属于繁殖器官。蘑菇的生活周期很短,且质地柔软,缺乏几丁质表皮或矿化壳体,也不具备高等植物的维管束结构,很难保存为印痕化石。
 
  目前已知的蘑菇化石均来自琥珀,共描述5种蘑菇化石,其中3例来自中新世多米尼加琥珀(约2000万年前),两例分别来自白垩纪新泽西琥珀(约9000万年前)和缅甸琥珀。已知最古老的蘑菇来自白垩纪中期(约1亿年前)的缅甸琥珀。因此,人们对蘑菇的早期演化历史,特别是中生代演化史知之甚少。
 
  最近,中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖研究员领导的科研团队对大量缅甸琥珀进行了研究,发现多种蘑菇,并通过蘑菇专食性甲虫的化石记录和功能形态学分析论证了白垩纪蘑菇的多样性,该项成果于2017年3月16日发表于《自然—通讯》(Nature Communications)。
 
  最早的蘑菇发现于缅甸琥珀,但这块标本保存欠佳,仅保存了伞盖部分。黄迪颖等在收集的2万多枚缅甸琥珀标本中发现了多个保存完好的小型蘑菇,提供了中生代伞菌多样性的直接证据。这些蘑菇包含4个新类型,均属于伞菌纲伞菌目,极大地丰富了白垩纪蘑菇的多样性。
 
  更有趣的是,研究人员还在缅甸琥珀中发现了多种形态特殊的甲虫,即巨须隐翅虫。现代所有的巨须隐翅虫(约100种)都是严格以蘑菇为食的昆虫,而不同的甲虫类型取食不同种类的蘑菇。琥珀中的巨须隐翅虫形态特征上与现代类型十分相似,尤其是它们高度特化的口器:下唇须末端呈斧状,端部布满细小的嗅觉感受器,用以探寻蘑菇并判断它们的新鲜程度;另外,它们的上颚内侧呈锯齿状,用以切割和取食蘑菇。在缅甸琥珀中共发现3种巨须隐翅虫,这也从另一个角度暗示了蘑菇种类的多样性。
 
  此外,具有类似特化口器的巨须隐翅虫的演化史至少可以追溯到白垩纪早期的热河生物群(约1.25亿年前),其中至少发现了3类形态各异的巨须隐翅虫,从而旁证了早白垩世的蘑菇多样性,并将蘑菇的起源前推了至少2000万年。
 
  本项研究由中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖研究员,我室蔡晨阳博士,上海灵珀阁琥珀收藏家夏方远先生,以及新西兰、美国科学家合作完成。本研究由中国科学院,国家科技部和国家自然科学基金委员会联合资助。
 
  论文相关信息:Chenyang Cai, R. A. B. Leschen, D. S. Hibbett, Fangyuan Xia, Diying Huang, 2017: Mycophagous rove beetles highlight diverse mushrooms in the Cretaceous. Nature Communications doi: 10.1038/ncomms14894


白垩纪中期巨须隐翅虫取食蘑菇的生态复原图


缅甸琥珀中多样化的蘑菇。比例尺在a,c,d为1毫米,b,e为0.5毫米


巨须隐翅虫的多样性。a-c,白垩纪中期缅甸琥珀中不同的巨须隐翅虫;d-f,不同的巨须隐翅虫鞘翅上具有不同的花斑;g-h,早白垩世热河生物群中的巨须隐翅虫;j为现代的巨须隐翅虫


巨须隐翅虫的口器,显示下唇须末端的嗅觉感受器。比例尺在a为200微米,b为50微米,c和d为20微米,e为5微米