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一亿年前的白垩纪昆虫求偶就流行送“彩礼”

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度68票 浏览41次 时间:2022年4月08日 15:19
一亿年前的白垩纪昆虫求偶就流行送“彩礼”

一亿年前的白垩纪昆虫求偶就流行送“彩礼”

(化石网报道)据科技日报:赠礼行为不仅存在于人类之间,雄性昆虫想要“娶媳妇”也得送彩礼。记者7日从江苏省农科院获悉,该院与中国农业大学、美国堪萨斯大学合作,揭开了昆虫求偶赠礼的起源与演化史。该成果已于近期发表在国际地学TOP期刊《冈瓦纳研究》上。

赠礼是许多昆虫求偶的重要环节,对于种群延续具有重要意义。一方面,大部分昆虫的彩礼都是食物,雌性摄入营养物质有利于提升后代数量、寿命和生存能力;另一方面,不少类群的雌性都借助彩礼评估雄性基因质量。因此,献彩礼行为在性选择与同性竞争中都具有重要作用,是昆虫交配行为演化乃至两性平衡的关键,一直是进化生物学、行为学、生态学研究领域的焦点。

然而,现生昆虫彩礼的多样化使推测其演化路径极为困难,人们对献彩礼行为的起源与演化都尚缺乏认知。但此前一般认为,献彩礼行为的起源很可能出于偶然,与营养有关的献彩礼行为只在捕食性类群中出现。

江苏省农科院休闲农业研究所昆虫资源化利用团队在来自一亿年前白垩纪的化石中,发现了昆虫的彩礼:一只由舞虻总科基部类群扁角舞虻属雄虫分泌的唾液球,被封存于一枚缅甸琥珀中。该类群求偶行为丰富多样,是研究昆虫献彩礼行为的理想模式生物类群。

研究人员基于琥珀中彩礼的形态与现生昆虫的食性、集群行为、捕猎行为、献彩礼行为等特征,进一步重建了相关演化历史。研究证实了献彩礼行为对于昆虫而言并非偶发事件,而是一项原始的,解决雌虫繁育后代时缺乏营养问题的共性手段。制造彩礼从完全依赖消耗雄性身体内部营养资源,演化向多元利用外界物质。彩礼也从单纯应对雌虫繁育后代所遇的营养压力演化向兼具提供求爱信号等多种功能,最终可能演化为一种交流的媒介。

这两大演化方向对于所有昆虫的求偶献礼而言都是共通的,研究成果对于解析昆虫繁育机制,优化昆虫保育技术有着重要的指导意义。

相关报道:休闲所昆虫资源化利用团队在Gondwana Research上发表昆虫求偶行为重要研究进展

(化石网报道)据江苏省农科院休闲农业研究所:2022年3月23日,国际地学TOP期刊《Gondwana Research》(5年影响因子7.686,中科院分区一区)在线发表了题为“A Cretaceous balloon lifts the veil on the antiquity and evolution of nuptial gifts”的研究论文,报道了我院休闲所昆虫资源化利用团队与中国农业大学植物保护学院杨定教授团队、美国堪萨斯大学Michael S. Engel教授合作在昆虫求偶行为方面的重要研究成果。

赠礼是许多昆虫求偶的重要环节,对于种群延续具有重要意义。一方面,大部分昆虫的彩礼都是食物,雌性摄入营养物质有利于提升后代数量、寿命和生存能力;另一方面,不少类群的雌性都借助彩礼评估雄性基因质量。因此,献彩礼行为在性选择与同性竞争中都具重要作用,是昆虫交配行为演化乃至两性平衡的关键,一直是进化生物学、行为学、生态学研究领域的焦点。然而,现生昆虫彩礼的多样化使推测其演化路径极为困难,人们对献彩礼行为的起源与演化都尚缺乏认知。但此前一般认为,献彩礼行为的起源很可能出于偶然,与营养有关的献彩礼行为只在捕食性类群中出现。

研究人员在化石中发现了一枚来自一亿年前白垩纪的昆虫彩礼——一只由舞虻总科基部类群扁角舞虻属Alavesia雄虫分泌的唾液球,被封存于一枚缅甸琥珀中。该类群求偶行为丰富多样,是研究昆虫献彩礼行为的理想模式生物类群。因此,研究人员基于琥珀中彩礼的形态与现生昆虫的食性、集群行为、捕猎行为、献彩礼行为等特征,进一步重建了相关演化历史。研究证实了献彩礼行为对于昆虫而言并非偶发事件,而是一项原始的,解决雌虫繁育后代时缺乏营养问题的共性手段。制造彩礼从完全依赖消耗雄性身体内部营养资源,演化向多元利用外界物质。彩礼也从单纯应对雌虫繁育后代所遇的营养压力演化向兼具提供求爱信号等多种功能,最终可能演化为一种交流的媒介。这两大演化方向对于所有昆虫的求偶献礼而言都是共通的,研究成果对于解析昆虫繁育机制,优化昆虫保育技术有着重要的指导意义。

江苏省农业科学院休闲农业研究所为本研究第一完成单位,休闲所唐楚飞博士为该论文的第一作者,中国农业大学植物保护学院杨定教授为论文的通讯作者,休闲所廖怀建副研究员、中国农业大学植物保护学院刘星月教授、美国堪萨斯大学昆虫系Michael S. Engel教授和美国孟菲斯大学生物系李轩昆博士参与了本项研究工作。本研究得到了国家自然科学基金与江苏省自然科学基金的资助。


相关报道:研究发现昆虫求偶也“送礼”

(化石网报道)据中国科学报(温才妃 李天畅):海南大学、首都师范大学团队依据已知化石和现生样本中雄性蝎蛉形态比对,针对腹部生殖和非生殖结构差异,推测其交配模式的演化存在献礼、强制交配两个明显趋势。研究成果近日发表于eLife。

长翅目昆虫俗称蝎蛉,由于一些种类的雄性生殖器膨大上翘类似蝎尾而得名。今年2月,科学家在缅甸、波罗的海及西班牙琥珀中发现了长翅目的3个新种,同时报道了全新的雄性蝎蛉生殖相关结构,为研究和理解长翅目昆虫交配和繁殖行为演化提供了新的证据。

通常雌性蝎蛉对雄性的选择造成了一定的竞争压力,导致雄性不得不利用特殊的交配习性进行缓解,例如采取献礼行为或强化的强制交配行为,延长交配时间,增加交配成功率,从而使得蝎蛉交配和繁殖模式出现了明显不同的进化方向。

团队推测其交配模式的演化存在两个明显趋势。其一,以献礼行为为主,即雄性在交配前或交配过程中为雌性提供“礼物”并借机完成交尾。常见的“礼物”是捕捉的小型节肢动物或自身分泌的唾液球,由此造成这类雄性昆虫缺乏发达的握持结构,在对雌性的控制中主要依赖“礼物”的提供。其二,以强制交配行为为主,雄性不断强化交配过程中与雌性接触的生殖及非生殖结构,不存在明显的献礼行为,或两种行为同时存在但以献礼为辅。这类雄性蝎蛉腹部的握持结构相对发达,同时生殖附属结构抱握器等也较发达,一般在长翅目原始类群如美蝎蛉科中缺乏,而在部分蝎蛉科如直脉蝎蛉科昆虫中十分明显。

该研究进一步分析了现阶段蝎蛉交配模式演化研究中存在的主要问题。由于化石材料保存条件的限制,绝大部分类群的相关繁殖结构尚不知晓,因此得到的结论仍处于推测阶段。随着更多保存完好的样本被发现,长翅目起源与演化问题将得到解决。
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