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昆蟲生物礦物盔甲首次發(fā)現(xiàn) 對(duì)理解生物演化具有重要意義

時(shí)間:2020-11-27 10:15:16    來源:科技日?qǐng)?bào)    

英國《自然·通訊》雜志24日發(fā)表的一項(xiàng)生物學(xué)最新發(fā)現(xiàn),美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了在昆蟲世界發(fā)現(xiàn)的首個(gè)生物礦物身體盔甲。這種盔甲此前只在海洋生物中存在,但現(xiàn)在在一種昆蟲身上發(fā)現(xiàn),令科學(xué)家們非常驚訝。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)我們理解生物演化具有重要意義,同時(shí),該發(fā)現(xiàn)也拓寬人們對(duì)自然世界利用生物礦物的認(rèn)知。

所謂的生物礦物,是指動(dòng)植物體內(nèi)的無機(jī)礦物材料——骨、牙、軟體動(dòng)物殼、植物維管束等。對(duì)于動(dòng)物來說,經(jīng)過20億年物競天擇的優(yōu)化,生物體結(jié)構(gòu)幾乎是完美無缺的,動(dòng)物的生物礦物則一般會(huì)在特定生物條件下形成,其具有特殊的高級(jí)結(jié)構(gòu)和組裝方式,可作為一種生物器官。

科學(xué)家認(rèn)為,不可溶的鈣鹽,譬如碳酸鹽和磷酸鹽應(yīng)是廣泛存在于整個(gè)生物世界,其許多種沉淀物被用作支撐結(jié)構(gòu)或者是硬組織,進(jìn)而部分才會(huì)出現(xiàn)在動(dòng)物的骨骼或其他堅(jiān)硬部位上。

生物礦物骨骼的演化從逾5.5億年前就開始了,但人們此前只在甲殼類動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)了這種盔甲,如龍蝦等海洋動(dòng)物,在此次研究之前,在昆蟲中還從來沒見過。

根據(jù)美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分??茖W(xué)家卡梅隆·庫里及其同事的研究報(bào)告,他們此次在名為“A.echinatior”的切葉蟻工蟻的外骨骼上,發(fā)現(xiàn)覆蓋了一層富含鎂的方解石盔甲。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)盔甲會(huì)隨著切葉蟻的成熟而生長,增加它們的外骨骼硬度,并近乎覆蓋整個(gè)身體。

研究人員觀察到,有生物礦物外骨骼的工蟻在遇到巨首芭切葉蟻時(shí),存活的可能性比沒有生物礦物外骨骼的工蟻更大。巨首芭切葉蟻兵蟻是切葉蟻?zhàn)迦褐凶畲蟮囊环N,當(dāng)它攻擊“A.echinatior”切葉蟻時(shí),后者工蟻身上的一層富鎂方解石盔甲可保護(hù)它們免受襲擊。此外,研究人員發(fā)現(xiàn)這種盔甲還有助于保護(hù)它們不被金龜子綠僵菌這種致病真菌感染。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,在一種人們已經(jīng)研究較為透徹的昆蟲物種中,新發(fā)現(xiàn)了這種盔甲,說明我們對(duì)自然界的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,同時(shí),也說明生物礦物身體盔甲比人們之前認(rèn)為得更加普遍。(記者張夢(mèng)然)

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