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美科学家提出惊人理论:昆虫引发瘟疫致恐龙灭绝
发布时间:2009/7/9 15:02:00


长期以来,科学家普遍认为6 500万年前的一颗小行星撞击地球造成了恐龙大灭绝,然而日前,美国俄勒冈州立大学古生物教授乔治·波尔纳却在新书《谁在咬恐龙?昆虫病菌和白垩纪之死》中提出惊人理论:虽然小行星撞地球给地球带来了巨大的生态灾难,然而,恐龙事实上却是被带有病菌的吸血昆虫给灭绝的,也就是说,是昆虫引发的瘟疫造成了恐龙大灭绝。
昆虫灭绝了恐龙
虽然科学界普遍认为是6 500万年的一颗小行星造成了恐龙的灭绝,但这一理论却存在不少漏洞,譬如它无法解释一个事实,那就是恐龙为何是在小行星撞地球很多年后才逐渐灭绝的。只有携带致命病菌的昆虫叮咬恐龙后引发瘟疫,才能解释为何恐龙是在成千上万年时间中逐渐缓慢地灭绝的。波尔纳说:“我们相信,昆虫在恐龙的灭绝中起到了至关紧要的作用,我们并不是说传染病菌的吸血昆虫是造成恐龙灭绝的惟一原因,其他地质和气候灾难也可能扮演了一个角色,然而,它们都无法解释这样一个事实,那就是恐龙是在很长很长时间、甚至数百万年时间中逐渐灭绝的。只有昆虫和疾病才能给出合理的解释。"
琥珀中找到证据
他们是在对保存在琥珀中的一些古代植物和小动物遗体进行研究后,才得出这一结论的。琥珀堪称是古生物的“水晶棺材",它能将被它包裹的小生物完整地保存数百、数千万年。
     在白垩纪晚期,昆虫和微生物、疾病传播有着密切的联系,他们在一只保存在琥珀中的白垩纪昆虫内脏中,发现了能够引发利什曼原虫的病菌——即使今天这也是一
种致命的病菌,它能同时感染爬行动物和人类。在另一只白垩纪叮咬昆虫中,他们发现了能够引发疟疾的有机体,它能感染今天的鸟类和蜥蜴。在恐龙的粪便中,他们还发现了线虫甚至能够引起痢疾的其他原生动物的痕迹。这些肠内寄生虫可以通过昆虫叮咬大面积地传播。

小小昆虫威力大
在白垩纪晚期,地球上的气候相当温暖,这一气候导致携带利什曼原虫、疟疾、肠内寄生虫和其他病菌的吸血昆虫大面积滋生,从而在恐龙群体频频引发瘟疫,造成恐龙数量逐渐减少。不同群体的恐龙会逐渐被灭绝,就像夏威夷发生鸟类疟疾时一样,它杀死了许多当地的蜜旋木雀。不过在几百万年的进化中,哺乳动物、鸟类和爬虫都对这些病菌拥有了一些抵抗能力。可是在白垩纪,这些疾病却是富有攻击性的新东西,脊椎动物对它们没有任何天生的免疫性。所以随着瘟疫的扩散,不同地区的恐龙开始逐渐灭绝。昆虫不但造成了恐龙的彻底灭绝,并且还改变了地球的生态环境。
当恐龙逐渐灭绝时,它们赖以生存的食物——譬如蕨类植物、苏铁类植物和其他裸子植物都渐渐被开花植物所取代,因为昆虫会帮助这些开花植物授粉,这些植物将会迅速扩散,遍布地球表面。昆虫在地球生态学的变迁中发挥着巨大的作用,它改变了地球的进化史,陆地上最大的动物恐龙,曾经为了生存和它们进行过生死攸关的宿命斗争。(来源:《现代快报》 发布时间:2008-01-07)

学习能力和天生素质决定蜜蜂社会分工
   
最近,法国科学研究中心(CNRS)的研究人员发现,社会分工,这
个在
蜜蜂群体社会中显著的特点之一,是由蜜蜂学习、记忆能力和天生素质决定的。他们发现,
蜜蜂这种昆虫天生就会对食物回报或者厌恶刺激具有专门的反应,而这种专门性的反应也决
定了蜜蜂个体的学习和记忆能力。
蜜蜂是社会性昆虫,过着群体生活。蜂群是由3种形态和职能不同的许多蜜
蜂组成的一个有机体,是蜜蜂赖以生存的生物单位。单只蜜蜂虽然也是一个独立的生物体,
但是一旦脱离蜂群就不能生存。
蜜蜂的群体中有蜂王、工蜂和雄蜂3种蜜蜂,它们分工明确: 蜂王是蜂群中惟一雌性生殖器
官发育完全的雌性蜂,蜂王分泌蜂王物质,通过工蜂在蜂巢中传递,使其能够知道本群的蜂
王是否存在。如果蜂王不在,经过几十分钟,蜂群中工作秩序就会受到严重的影响,工蜂,
就会显得焦急不安,这时只要给失去了蜂王的蜂群诱入1只蜂王或王台,蜂群骚动不安的状
况很快就会改变,恢复正常活动,蜂王个体大,发育完善,专司生育产卵;工蜂是由工蜂房
里的受精卵发育而成的雌性个体,但生殖器官发育不完全,工蜂的身体比蜂王小。工蜂担负
着全群内外的各项工作,而且随日龄不同有一定分工。越冬后的老蜂,每只蜂只能哺育1只
幼虫,春季孵化出的幼蜂,每只能孵化出约4只幼蜂;雄蜂是单倍体,在蜂群中的惟一职责
是与蜂王交尾。蜂群繁殖旺期,尤其即将分蜂之前,工蜂也对雄蜂进行饲喂,但是到了活动
后期,当外界蜜源稀少的时候,工蜂就把雄蜂从蜂巢赶出。因为雄蜂不能自己采集,也不能
自卫,离开蜂群后,很快就会死亡。
为了揭示蜜蜂上述社会分工的根源,法国图卢兹的这组研究人员,由法国科学院院士、图卢
滋第三大学特级教授Martin Giurfa博士领导,他们对数百只蜜蜂进行了糖和低电压电击的
试验。试验表明,某种蜜蜂善于在食品奖励中学习如何处理和解决问题,而某种蜜蜂则善于
在处罚中学习处理问题。他们在试验中看到,一些蜜蜂天生就倾向于对像糖这种积极的刺激
作出选择性的反应,而另外一些则对如电击这种厌恶性刺激作出更多反应。此外,对糖作出
积极反应的蜜蜂不一定就会对电击作出反应,反之亦然。这表明,在蜜蜂的社会里有专门的
角色,而这种角色由它们受到积极或消极的价值而确定,它们对这种价值的反应是天生就具
有的。
 这种特殊的敏感性转化为个体在学习和记忆方面的显著差异性:那些对某一刺激高度敏
感的蜜蜂,更善于在气味与刺激物联系中学习和记忆,因此,学习、记忆能力和天生素质造
就了像蜜蜂一样复杂的社会性动物出现专门的分工。(来源:《网易探索》 发布时间:200
90207)

5羟色胺将蝗虫集结在一起
   
 研究人员已经将沙漠蝗虫的彻底转变(即从无害、独处的昆虫转变为群居型、集结成群的
昆虫)与脑中的常见化学物质5羟色胺联系在了一起。这一发现阐明了这些沙漠蝗虫体内


从互相嫌避到彼此吸引的一种机制,而且可能会开启控制这种对经济具有毁灭性打击的害虫
的新方法之门。Michael Anstey及其同事对沙漠蝗虫体内的5羟色胺水平进行了检测,与


同时,他们对处于独处状态和群居状态的蝗虫进行了相关的刺激。他们的结果显示,那些处
于最为集结状态(即处于集结相的)的蝗虫比那些处于平静独处状态的蝗虫,其体内的5


色胺水平要高出近3倍。这一发现披露了将个体蝗虫间的相互作用与蝗虫群体结构发生大规
模变化并开始出现大规模迁徙联系在一起的一种神经化学机制。人们已知这些沙漠蝗虫在有
的时候会形成数十亿之众的蝗群,它们常常会对农作物的收成带来毁灭性的打击。Paul Ant
hony Stevenson在一篇Perspective中写道,尽管这一发现不会为人们提供一种即刻的害虫
控制方法,但如果科学家们能够发现可行的化学方法将这些集结的蝗虫重新转化成为它们单
独存在的状态的话,那么这些新的发现就会在对付这些害虫上发挥“相当大的潜力”。
(来源: 科学网《科学》杂志精选 发布时间:20090130)
蚜虫能治愈植物外伤 

 
当提到昆虫的智慧,蜜蜂和蚂蚁通常攫取了全部的荣誉,如今,人们意识到,群居的蚜虫也

应该分一杯羹。研究人员报告说,他们发现蚜虫有一项最新的绝活儿,那就是通过先让植物

结疤,再刺激植物组织自我修复的治愈宿主植物创伤的能力。

 作为一种害虫,蚜虫最为人们所知的便是它们会在宿主植物上繁殖,并用麦秆一样的口

器吸吮植物的汁液。然而蚜虫的存在还有更加戏剧性的一面。一些蚜虫会让它们的宿主植物

长出一个中空的肿块,被称为虫瘿,蚜虫便在这里生活、觅食,并得到保护。有的蚜虫甚至

进化出了一种没有繁殖能力的兵蚜虫,用来保卫和清洁这个真正的家。

 2003年,日本筑波市国立尖端工业科学与技术研究所的进化生物学家Takema Fukatsu和

他的研究小组注意到,一种兵蚜虫(Nipponaphis monzeni)居然有一手之前从未被人

发现

的绝活儿——修补虫瘿。有时毛虫会在虫瘿上咬出一个大洞,导致生活在里面的蚜虫很容易

到天敌的攻击。每当此时,兵蚜虫便会迅速赶到事发现场,并往这些缺口上分泌自己的体液

,最终使自己胶粘的体液凝结成一个大疤。这些无私的兵蚜虫每次都会全神贯注地“堵枪眼

",并在流尽最后一滴血后“轰然倒地"。

 兵蚜虫的牺牲真的有意义吗?Fukatsu给出了肯定的回答。在最新的一项研究中,他的研

究小组发现,在22个经过修补的虫瘿中,有18个虫瘿中的蚜虫在1个月后依然生长得很好。

而在12个没有经过修复的虫瘿中,只有1个虫瘿中的蚜虫种群能够幸免于难。研究人员最近

在英国《皇家学会学报B》网络版上报告了这一研究成果。

 然而兵蚜虫的黏合物仅仅起到了一部分的作用。Fukatsu说,当研究人员切开一个经过兵

蚜虫修补的虫瘿后,他们大吃一惊——这些植物自身也发生了康复过程,并且经过修复的虫

内壁非常平滑。通过采集不同修复阶段的虫瘿并对其着色,研究小组确认,植物在1个月内

便能够使伤口愈合。这些植物显然是接受了来自兵蚜虫的伤口修复信号,因为只有那些虫瘿

中有活蚜虫的组织才能够得到复原。

 美国大学公园城宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家Gary Felton认为:“蚜虫对宿主植物的

影响程度……是一个新奇的发现。”Felton曾预言蚜虫的伤口修复系统将成为昆虫-植物生

物学中的经典案例。接下来,最让人感兴趣的就是兵蚜虫到底分泌了什么物质从而导致了植

物的自我修复过程。Felton希望其中包括一些新的化合物,这将对操控植物细胞和组织的培

养具有重要意义。(来源: 科学网 发布时间:20090303)

(《皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B),doi: 10.1098/rspb

.2008.1628 ,Mayako Kutsukake,Takema Fukatsu)


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