阳光穿透远古丛林的树脂,滴落于一只携带奥秘的蚂蚁幼虫身上。韶光流转,这颗虎魄凝集了刹时,也封存了一场触目惊心的“行刺”与“操控”——一种能节制蚂蚁举动的真菌,正悄然寄生于幼蚁体内。 1亿年后,这枚来自缅甸的贵重虎魄被科学家们解锁暗码,它展现的不仅是世界首个“僵尸蚂蚁宝宝”化石的真容,更将操控虫豸的“虫草”发源史,向前推进了3000万年。这项基在虎魄化石与份子生物学的研究,犹如一把钥匙,打开了摸索真菌与虫豸于地质汗青长河中协同演化的秘密之门。 这项由中国科学院南京地质古生物研究所(下称南京古生物所)牵头的研究,相干结果在6月11日于线发表在英国《皇家学会会刊B辑》。 宝贵药材本为“僵尸”制造者 冬天,真菌于幼虫体内生长,幼虫爬到地表灭亡酿成“冬虫”;炎天,真菌从虫体钻出,长出棒状籽实体,露出地面像根枯草,故称“夏草”。 “冬虫夏草”作为我国独有的宝贵中药材被广为人知。它实在是一种寄生蝙蝠蛾幼虫的真菌,学名叫做“中华线虫草”。其所属的线虫草属真菌,不仅可以寄生蝙蝠蛾幼虫,还有可以寄生各种虫豸、蜘蛛等节肢动物,孕育发生各类各样的“虫草”。 于线虫草属的300多个物种中,近1/3专门寄生蚂蚁。此中,部门线虫草可以或许入侵蚂蚁的肌肉体系,操控蚂蚁的举动,差遣蚂蚁爬上高处流传真菌胞子。此时的蚂蚁已经彻底酿成这种线虫草的傀儡,是以,又被称为“僵尸蚂蚁”。 虽然于现代陆地生态体系中,线虫草的种类多样且生态繁杂,广布全世界,但因为线虫草化石证据的匮乏,人们对于其发源,特别是线虫草与虫豸的协同演化瓜葛知之甚少。 近期,南京古生物所联培博士生庄宇辉及博士生罗慈航于研究员王博引导下,与云南年夜学研究员刘煜、云南年夜学云百草试验室团队,中国科学院微生物所等海内外偕行互助,对于约1亿年前的缅甸克钦虎魄中,被线虫草传染的蚂蚁及蝇类化石开展深切研究,展现了线虫草的初期演化汗青,为摸索真菌与虫豸的协同演化提供了主要的证据。 改写虫草发源的“时间胶囊” 真菌因缺少硬质布局,极易腐臭,生存为化石的难度极年夜,于是寄活泼物的真菌化石更是稀有。此前因为缺少充足的化石校准点,份子体系学研究遍及认为线虫草属发源在1亿年前,而寄生蚂蚁的线虫草被认为发源在更晚的白垩纪晚期(距今约7200万年)。 本次研究报导的两枚传染虫豸的线虫草化石——“古蚁古线虫草”及“塔蝇古线虫草”,完备生存了真菌形态布局,可直接与现生种类对于比。 借助显微CT等高分辩率阐发要领过细不雅察,科研职员发明古蚁古线虫草寄生在古蚁(一类原始蚂蚁)的蚁蛹,从蚂蚁的后胸侧板腺启齿发育而出,其外部形态靠近现生单侧生虫草复合群,内部布局(特别是子囊壳)则很是靠近现生蜂头虫草分支;另外一个标本是塔蝇古线虫草,寄生在白垩纪塔蝇科虫豸,籽实体呈棍棒状,从蝇类头颈毗连处长出,形态与生长位置一样靠近现生蜂头虫草分支(以上分支均属在线虫草属)。 罗慈航告诉《中国科学报》,这两枚线虫草化石于是被归入线虫草属的白垩纪基干类群,也是线虫草寄生膜翅目(蚂蚁)及双翅目(蝇类)虫豸的最早化石记载。 原始蚂蚁已经具有真社会性特性 本次研究报导的古蚁古线虫草化石,是迄今为止全世界首个关在线虫草寄生蚂蚁幼虫的记载。这枚被传染的蚁蛹化石注解,其时的工蚁已经具有存于育幼举动:工蚁经由过程交哺作用将潜于的真菌胞子感染给幼虫;当工蚁发明幼虫患病后,会将其遗弃出巢,防止群体传染。是以,该化石的发明注解,其时的原始蚂蚁已经具有真社会性特性。 于此基础之上,科研职员网络并收拾了120个现生线虫草的基因数据,基在贝叶斯揣度及最年夜似然两种要领,并使用新的化石校准点,重修了线虫草内部各种群的体系发育瓜葛,同时批改了其发源时间。 成果显示,线虫草的发源时间应为1.3亿年摆布的白垩纪初期,较以前的推测提早了约3000万年。 研究团队还有使用线虫草的宿主特异性(即专性寄生),成立了线虫草的寄主数据库,并基在统计学模子重修了线虫三木SEO-草的先人状况特性。 研究发明,线虫草最早寄生在鞘翅目,随后于白垩纪逐渐转向寄生膜翅目及鳞翅目。值患上留意的是,鞘翅目与膜翅目、鳞翅目的幼虫常栖息在腐木或者泥土等相似情况中,这可能为宿主转换提供了前提。 此外,线虫草重要分支的分解时间与其对于应宿主的辐射演化紧密亲密相干——白垩纪期间,鳞翅目双孔次目(即蛾子、胡蝶)与膜翅目中的蚂蚁走向繁盛,为线虫草提供了更多宿主选择及扩散的可能性。此外,线虫草于白垩纪就已经经寄生蚂蚁的基干类群,而这种寄生蚂蚁的线虫草恰是现今该属多样性最富厚的一支。 “这个结果展示了寄素性真菌于中生代陆地生态体系中的主要作用,更让咱们患上以窥见识质汗青期间虫豸与其寄素性真菌协同演化汗青。”罗慈航暗示。 相干论文信息:https://doi.org/10.1098/rspb.2025.0407 白垩纪期间蚂蚁、蝇类与古线虫草的古生态重修图。杨定华绘制