昆蟲生物礦物盔甲首次發現 對理解生物演化具有重要意義

2020-12-06 騰訊網

巨首芭切葉蟻兵蟻是切葉蟻族群中最大的一種，圖片中它正將下顎伸向「A. echinatior」切葉蟻，而後者工蟻身上有一層富鎂方解石盔甲，保護它們免受襲擊。圖源：《自然·通訊》在線版/Caitlin M. Carlson

英國《自然·通訊》雜誌24日發表的一項生物學最新發現，美國科學家團隊報告了在昆蟲世界發現的首個生物礦物身體盔甲。這種盔甲此前只在海洋生物中存在，但現在在一種昆蟲身上發現，令科學家們非常驚訝。這一發現對我們理解生物演化具有重要意義，同時，該發現也拓寬人們對自然世界利用生物礦物的認知。

所謂的生物礦物，是指動植物體內的無機礦物材料——骨、牙、軟體動物殼、植物維管束等。對於動物來說，經過20億年物競天擇的優化，生物體結構幾乎是完美無缺的，動物的生物礦物則一般會在特定生物條件下形成，其具有特殊的高級結構和組裝方式，可作為一種生物器官。

科學家認為，不可溶的鈣鹽，譬如碳酸鹽和磷酸鹽應是廣泛存在於整個生物世界，其許多種沉澱物被用作支撐結構或者是硬組織，進而部分才會出現在動物的骨骼或其他堅硬部位上。

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物身上發現了這種盔甲，如龍蝦等海洋動物，在此次研究之前，在昆蟲中還從來沒見過。

根據美國威斯康星大學麥迪遜分校科學家卡梅隆·庫裡及其同事的研究報告，他們此次在名為「A. echinatior」的切葉蟻工蟻的外骨骼上，發現覆蓋了一層富含鎂的方解石盔甲。研究團隊發現，這個盔甲會隨著切葉蟻的成熟而生長，增加它們的外骨骼硬度，並近乎覆蓋整個身體。

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，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族群中最大的一種，當它攻擊「A. echinatior」切葉蟻時，後者工蟻身上的一層富鎂方解石盔甲可保護它們免受襲擊。此外，研究人員發現這種盔甲還有助於保護它們不被金龜子綠僵菌這種致病真菌感染。

研究團隊認為，在一種人們已經研究較為透徹的昆蟲物種中，新發現了這種盔甲，說明我們對自然界的認知還遠遠不夠，同時，也說明生物礦物身體盔甲比人們之前認為得更加普遍。

文/科技日報記者 張夢然

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