2.52亿年前被昆虫破坏的叶子揭示了叶面夜行的第一个化石证据

古生物学家记录了叶面夜光的第一个化石证据——这种运动涉及植物叶片或小叶在夜间的昼夜节律性折叠和白天的张开——基于中国二叠纪晚期巨翅目种子植物叶片中昆虫摄食损伤的对称方式.

“我们的研究结果表明，已灭绝的植物在植物进化的如此早期阶段就进化出了叶面夜光运动，这让我感到惊讶，”云南大学古生物学家卓峰博士说。

“我们的发现是基于一种非正统的方法，”瑞典自然历史博物馆的古生物学家斯蒂芬麦克劳林博士说。

“由于无法判断化石记录中发现的折叠叶子是因为经历了睡眠行为还是因为死后皱缩和弯曲而关闭，我们寻找了具有夜行行为的植物所特有的昆虫损害模式。”

“我们发现了一组化石植物，它们揭示了这种行为策略的一个非常古老的起源。”

2013 年，作者发现了一种有趣的活植物昆虫损害模式：在叶子上刺出对称的孔，他们后来意识到它们看起来像这样，因为昆虫在折叠的叶子上觅食。

由于这种类型的损害在夜行植物中很常见，他们想知道是否可以在化石植物中找到它作为睡眠运动的证据。

他们着眼于巨翅目，这是一种已灭绝的种子生产植物群，是大约 300 到 2.5 亿年前二叠纪华夏植物群的特征。

他们认为这些植物是最好的观赏地点，因为众所周知，这些植物经常受到食草昆虫的攻击。

它们宽阔的叶子和坚固的中脉也使昆虫的损害很容易被发现。

2016 年出现了第一片显示出他们所寻找的对称图案的巨型翼龙化石。

“我对昆虫损害的独特模式感到惊讶，并认为它可能代表化石植物的叶面夜光，”冯博士说。

“但可以肯定的是，我寻找了更多的化石证据来强化我的假设。”

“第二个化石标本——同一植物群的不同物种——揭示了与两年前收集的叶子中保存的相同的昆虫喂养损伤。然后我开始思考这些标本的科学意义。”

“近年来，人们发现一些巨翅目动物的叶子上有钩子，并且有专门的导水细胞，这表明至少有一些是早期类似雨林的生态系统中的攀登者，”麦克劳林博士说。

“为此，我们现在可以补充说，其中一些植物每天都会折叠叶子。”

“现在很清楚，在地球历史进程的不同时期，不同植物群的睡眠行为是独立进化的，因此它一定对母体植物有一些生态效益。”

研究结果表明，不仅可以推断化石动植物的结构，还可以推断其行为特征。

通过进一步详细观察动物与化石和现代植物的相互作用，未来可以从化石标本中破译古代生物的生物学特征。

“化石昆虫对叶子造成损害的证据可以提供更多关于植物‘行为’和生态学的信息，而不仅仅是食草动物，”McLoughlin 博士说。

“动植物相互作用的化石记录是一个丰富且基本未被触及的生态数据库。”

“我们现在知道，‘叶子‘睡眠运动’的进化史可以追溯到2.5亿多年前的晚古生代巨翅目植物，”冯博士补充道。

“在未来的研究中，我们希望探索有多少其他植物谱系可能有类似的行为。”

结果发表在《当代生物学》杂志上。