亿万年来,植物和昆虫一直生活在一种微妙的舞蹈中,传粉媒介为开花植物和为昆虫群提供食物的植物赋予生命。 但一项新的研究表明,与过去 6680 万年相比,现在昆虫以植物为食的情况更多。
“现代和化石记录之间的昆虫损害差异是惊人的,”说领导这项研究的缅因大学古生态学家劳伦·阿泽维多-施密特。
为了研究植物与昆虫随时间的相互作用,Azevedo-Schmidt 及其同事将从三个森林中采样的现代植物叶子与远至白垩纪晚期(近 6700 万年前)的叶子印记化石组合进行了比较。
通过量化昆虫造成的损害的类型和频率,他们发现近年来昆虫的食草性急剧增加,昆虫会刺穿、吸吮、打孔和骨架化植物叶子。
Azevedo-Schmidt 及其同事表示:“我们发现,尽管昆虫数量减少,但与化石记录中的其他时期相比,现代昆虫对植物的损害却有所增加。”写。
植物已经进化到悄然主宰地球上的生命,陆地植物现在代表着重要的生命体。全球生物质量的 80%。 微小的昆虫虽然体型很小,但物种丰富度却无与伦比。 尽管对温度高度敏感,但两者显然都找到了数千年来适应环境变化的方法。
但他们的承受能力是有限度的。 一些研究表明昆虫数量正在下降,。也促使植物和,。 更何况人为造成的栖息地和生物多样性丧失。
Azevedo-Schmidt 及其同事的研究发现,从 1955 年至今进行碳测年的树叶所遭受的昆虫损害平均数量是可追溯至数千万年前的 64 个化石组合中任何一个的平均昆虫损害数量的两倍。
叶子是从美国东北部的两个森林(一个凉爽潮湿的森林,另一个温暖的沿海森林)和热带哥斯达黎加的第三个森林收集的? 充满生机的生物多样性热点。
化石数据是根据已发布的跨越纬度和气候的数据集编制而成,范围从 6680 万年前的更新世一直延伸到大约 200 万年前,即早期人类迁出非洲之前。
Azevedo-Schmidt 及其同事表示:“我们认为,[现代]时代相对较快的变暖趋势可能是其食草频率较高的原因,因此快速变暖有利于昆虫在与其食物来源:植物的军备竞赛中受益。”写。
研究人员称,昆虫食草性的增加可能会对植物和森林群落产生未知的后果警告。
当然,化石记录只捕捉到了生命的一小部分和及时的快照,尽管研究人员确实采取了措施来解释叶子是如何保存的。 他们从沉积物中采集了现代树叶样本,以模拟化石露头,将昆虫对这些埋藏树叶的损害与落叶层和树叶压缩化石的损害进行比较。
研究人员表示:“需要从长远的角度来了解这些古老的生物体及其长期的生态关联,并确定未来收集工作的重点。”写。
已经很清楚的是,自 1955 年以来的七十年中,有些事情发生了变化,与人类开始重塑生物圈之前展开的地质时代相比,这是最短暂的窗口。
例如,过去的研究(同样来自美国)发现昆虫损害明显更多与 10 年前采集的标本相比,2000 年代初的植物标本室标本出现了这种变化,这种模式与气温上升有关。
可能是昆虫的摄食正在加强,或者所研究的森林中昆虫的数量正在局部增加? 在当前的研究中,这些区域位于研究站的场地内,周围有道路、住房开发和农业。
“也许城市化在研究森林中创造了昆虫生物多样性热点,”阿泽维多-施密特及其同事写。
气候快速变暖? 哪些因素正在影响昆虫的生命周期和摄食习惯,并将它们的栖息地范围推向极地? 入侵物种的引入是可能导致昆虫食草性增加的其他重要因素。
与此同时,农业研究表明植物可能必须以吸引传粉媒介。 情况很严峻,问题上到处都是人的指纹。
“这项研究表明,人类对植物与昆虫相互作用的影响强度不仅仅取决于气候变化,还取决于人类与陆地景观相互作用的方式,”他们得出结论。
该研究发表于美国国家科学院院刊。