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在琥珀中發現的化石,不只是蚊子血

葉綠舒
・2014/01/05 ・1025字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 479 ・五年級

還記得「侏羅紀公園」這部電影嗎?科學家們用琥珀中的蚊子血選殖出了不同的恐龍,不過琥珀中的寶物可不只於此,最近奧瑞岡州立大學的科學家們,由來自從緬甸的胡康河谷的一塊琥珀中發現了開花植物有性繁殖的最古老的證據。

這株現今已滅絕的植物(Micropetasos burmensis)花序–由18朵小花構成–在琥珀中被完整地保存下來。研究結果顯示它的繁殖過程和現代的被子植物(或稱為開花植物)完全相同。它出現的年代–白堊紀中期–正是開花植物永遠改變了地球的面貌的時代。從白堊紀中期開始,開花植物的出現為地球增加了美感、生物多樣性與糧食。

正如許多被保存在琥珀中的植物和昆蟲一樣,這些花本身的狀況很好。約一億年前的某一個時刻,流下來的樹液覆蓋了眼前的樣本,然後開始進行化石化的漫長過程,最後形成珍貴的半寶石。這個花序是迄今發現最完整的琥珀標本,它出現的時候,很多開花植物都還是相當嬌小的。

開花植物琥珀標本,圖片取自美國奧瑞岡州立大學新聞稿

更令人矚目的是,研究團隊在顯微鏡下看到了卵子受精的重要階段:兩顆花粉在雌蕊柱頭上長出花粉管並穿透花的柱頭。一億年前的那個時刻,如果沒有被流下來的樹脂打斷,接下來種子便會開始形成。

開花植物花粉管琥珀標本
開花植物花粉管琥珀標本,圖片取自美國奧瑞岡州立大學新聞稿

奧瑞岡州立大學整合生物系的名譽教授George Poinar 說:「這就是琥珀化石之美。埋入樹脂的構造很快地被保留下來,讓我們可以在一億年之後還能用顯微鏡來看到如花粉管這樣細微的構造。」

看起來,這些花的花粉似乎是黏黏的,意味著它可能經由昆蟲為媒介來傳播授粉。這也幫助科學家進一步深入了解在那遙遠的年代的生物多樣性和生物之間的互動。當時大部分的植物是針葉樹,蕨類,苔蘚,和蘇鐵。在白堊紀,與開花植物同時出現的,還有哺乳動物與鳥類;但是當時還是恐龍主宰地球的時代。

開花植物的演化造成地球上生物多樣性的巨大變化,特別是熱帶和亞熱帶地區有極大的影響。

這些嬌小的開花植物與各類昆蟲以及其他的動物之間的互動,造成了在今天這些植物可以遍佈全世界,也為今日的地球重塑了風貌。有意思的事情是,這些今天仍然伴隨著我們的機制,在大約一億年前就已經完整地建立了。

 

參考文獻:

1. Oregon State University. 2014/1/2. Amber Fossil Reveals Ancient Reproduction in Flowering Plants.


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葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。