蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

花能给蝴蝶等昆虫提供花蜜,而蝴蝶等昆虫能帮助花朵传粉。 那么,问题就来了:地球上到底是先有花,还是先有蝴蝶?

曾有多数科学家相信花比第一个授粉者更早出现,蝴蝶、飞蛾等昆虫也随花诞生。 但最新的研究表明,原始的蝴蝶早在地球上第一种开花植物出现之前就已经存在了。

在吸花蜜琉璃小灰蝶\图维基百科

蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

是过目的蝴蝶,还是过目的花朵? 科学家怎么会知道呢?

为了认识大蝴蝶或大花朵,就必须了解第一朵蝴蝶与第一朵花朵谁最先出现于这个星球,而最为普遍的做法就是,寻找化石。

但花朵的构造相对脆弱且难以保存,只在运气最好时才能形成化石。 现已发现的最老花化石是西班牙发现了一种水生植物,有1.3亿年历史。

图片来源:Gomez等/PNAS

蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

分子生物学研究的进展给科学家们认识花的演变提供了方便。 科学家们将分子系统学与大化石证据相结合,采集63目、372科、793种植物、13444项特征数据,并根据模型对被子植物系统发育祖先花进行重建,发现它们的历史可以追溯到距今1.4亿年。

用模型重构祖先花/照片来源:Sauquet、H.2017

蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

蝴蝶及蛾类分类上属鳞翅目,其最显着特点是全身及翅膀被鳞片覆盖,有虹吸式口器—长喙,易于吸食花蜜。

像花、蝴蝶、飞蛾等昆虫都难以遗落化石,能研究出的完整化石十分罕见,但是科学家们却发现了一些新突破。

2012年一个专事孢子与花粉研究的古生物学小组寻找古叶子凋落物与沉积物,发现有机沉积物上有许多难以解释的微小结构。研究人员终于找到了这些细小的构造——原始鳞翅目昆虫翅膀留下的残骸。

研究者们在沉积物里找到了蝴蝶和飞蛾翅膀原始证据/图:Bass van de Schootbrugge乌得勒支大学摄影

蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

孢粉学分析认为,这些遗体中出现的沉积层是三叠系-侏罗系过渡时期形成的,距今约2亿年。换句话说,鳞翅目昆虫是地球上至少2亿年前出现过的昆虫,开花植物是1.4亿年前陆地上才开始生长的昆虫,开花植物也就是被子植物是6000万年前才有最初的蝴蝶与蛾类。

这些原始蝴蝶还没有花的时候吃些什么?

在原始鳞翅目昆虫翅膀化石被发现以前,科学家们一般认为蝴蝶、飞蛾这类昆虫口器是为适应吸食花蜜才演化而来的

但如果有口器的蝴蝶、蛾子先于开花植物出现,它们会吃什么?而为什么他们会开始靠吸食花蜜为生呢?

鉴于那时地球的气候比今天更热、更干,蝴蝶、飞蛾之类的昆虫具有相对较大的身体表面积,身体内水分极易流失,因此科学家们提出了这样一种推测,原始昆虫为适应当时高温干燥气候而演化出虹吸式嘴,以方便高效地摄取液体和补充快速丢失的水。这意味着早期蝴蝶和飞蛾的喙是用来”喝水”的。

起初,它们可能依靠吮吸水滴及破损叶片及树干上的渗出物而存活。

时至今日,还有为数不多的蝴蝶保持着这一原始特性。如枯叶蛱蝶、琉璃蛱蝶等,多以烂果或树叶树干上虫蛀伤口排出的树液为食。

枯叶蝶/摄影维基百科

蝴蝶的特点和生活特征(蝴蝶为什么喜欢吸花蜜)

裸子植物问世以后,原始蝴蝶、飞蛾随后又在原始松柏及其他祼子植物的未成熟期种子中找到分泌高营养液体传粉滴。传粉滴里有各种糖类物质(包括果糖,葡萄糖,蔗糖等).蝴蝶们很快便爱上了这种富含养分的甜蜜传粉滴。

开花植物问世后,昆虫为花蜜所迷,吸食花蜜时还协助花朵传粉,最后双方产生互利关系而共同演化。

最后要提醒大家注意,尽管现在已经查明的证据表明花朵只有1亿4千万年的历史,但是有些环境证据表明花朵的历史可能更长。我们终究无法回到开花植物初露端倪的年代,对于被子植物来源的认识,只有借助化石或现有分子技术手段。

也许将来我们会有幸找到化石的新证据。亦或在科技日益发达的今天,可以找到生存时间较长的开花植物并重新界定开花植物和昆虫之间的关系。

不断发现、不断证明、不断推翻,科学不就是如此重复的过程吗?

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