中國(guó)科學(xué)報(bào)訊（記者朱漢斌）廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所聯(lián)合首都師范大學(xué)、美國(guó)國(guó)家自然歷史博物館和加州大學(xué)戴維斯分校，研究揭示了現(xiàn)代昆蟲(chóng)植食模式早在約1.65億年前的侏羅紀(jì)中期就已形成，比被子植物占主導(dǎo)地位的時(shí)代早了約6000萬(wàn)年。2月19日，相關(guān)成果發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。

昆蟲(chóng)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(fù)雜的生態(tài)關(guān)系之一。昆蟲(chóng)植食行為作為生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量流動(dòng)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(duì)當(dāng)今的生態(tài)平衡和農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)界普遍認(rèn)為，現(xiàn)代昆蟲(chóng)植食模式的形成與1.25億年至9000萬(wàn)年前的白堊紀(jì)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(yuǎn)比此前認(rèn)為的更久遠(yuǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)基于功能性取食組-損傷類(lèi)型(FFGs-DTs)系統(tǒng)，分析了3.05億年前至今的全球134個(gè)植物群落(包括化石和現(xiàn)生)的昆蟲(chóng)植食多樣性。通過(guò)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(jì)以來(lái)昆蟲(chóng)植食模式多樣性呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。到中侏羅世，昆蟲(chóng)植食模式已出現(xiàn)11種功能性取食組和78種損傷類(lèi)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(jì)、白堊紀(jì)、古近紀(jì)、新近紀(jì)和現(xiàn)代植物群落的損傷類(lèi)型呈現(xiàn)高度集中趨勢(shì)，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(chóng)植食模式的現(xiàn)代化拐點(diǎn)發(fā)生在侏羅紀(jì)，其多樣化的主要驅(qū)動(dòng)因素是嵌套性，而非周轉(zhuǎn)率。

廣東省科學(xué)院動(dòng)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(chóng)植食模式并非形成于白堊紀(jì)被子植物輻射初期，而是在以裸子植物為主導(dǎo)的侏羅紀(jì)中期就已經(jīng)形成。這一發(fā)現(xiàn)將現(xiàn)代昆蟲(chóng)植食模式的起源時(shí)間提前了約6000萬(wàn)年。

據(jù)介紹，該研究是基于全球數(shù)據(jù)開(kāi)展的昆蟲(chóng)植食演化的嘗試性研究，研究成果有利于理解過(guò)去昆蟲(chóng)-植物的互作關(guān)系及驅(qū)動(dòng)因素，有助于更好評(píng)估當(dāng)前昆蟲(chóng)生物多樣性和未來(lái)?xiàng)⒌氐姆€(wěn)定性，為農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)中重要害蟲(chóng)控制和資源昆蟲(chóng)保護(hù)提供理論指導(dǎo)。

相關(guān)論文信息：

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

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2025-02-21 第1版 要聞)

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