第一批蜜蜂是在1.2億多年前的古老超級大陸上從黃蜂進化而來的
華盛頓州立大學的科學家們發現,蜜蜂是1.2 億多年前在古老的超級大陸–岡瓦納西部進化而來的。這項研究深入揭示了蜜蜂的進化史、從黃蜂到蜜蜂的轉變以及蜜蜂在生物多樣性中的作用,為未來的研究和授粉者保護工作奠定了基礎。
一項新的研究表明,第一批蜜蜂是在1.2 億多年前的一個古老的超級大陸上進化而來的,其多樣化的速度和傳播範圍都超過了之前的猜測。
這項由華盛頓州立大學研究人員領導的研究為蜜蜂最初進化的時間和地點提供了新的最佳估計。最新發表在《當代生物學》(Current Biology)雜誌上的這一研究項目重建了蜜蜂的進化歷史,估計了它們的古老程度,並確定了它們可能在世界各地擴張的地理位置。
研究結果表明,蜜蜂的起源地在岡瓦納西部,這是一塊古老的超級大陸,當時包括今天的非洲大陸和南美大陸。
西悉尼大學昆蟲學系助理教授西拉斯-博塞特(Silas Bossert)說:”蜜蜂的空間起源一直是個謎,”他與巴西聖保羅大學副教授愛德華多-阿爾梅達(Eduardo Almeida)共同領導了這個項目。
使用研究小組的成像系統拍攝的蜜蜂照片。圖片來源:Silas Bossert 實驗室
博塞特和阿爾梅達的團隊與全球團隊合作,對200多個蜜蜂物種的基因進行了測序和比較。他們將這些基因與185種不同蜜蜂化石以及已滅絕物種的特徵進行了比較,為蜜蜂的歷史分佈建立了進化史和譜系模型。在這項可能是迄今為止最廣泛的蜜蜂基因組研究中,他們一次分析了數百到數千個基因,以確保他們推斷的關係是正確的。
“這是我們第一次擁有所有七個蜂科的廣泛基因組規模的數據,”共同作者、西悉尼大學昆蟲學助理教授伊麗莎白-默里(Elizabeth Murray)說。
以前的研究表明,最早的蜜蜂很可能是從黃蜂進化而來,從捕食者過渡到花蜜和花粉的採集者。這項研究表明,蜜蜂產生於白堊紀早期岡瓦納西部的干旱地區。
博塞特說:”我們首次獲得了蜜蜂起源於岡瓦納的統計證據。現在知道蜜蜂最初是南半球的昆蟲。”
一塊古琥珀,裡面有一隻小蜜蜂化石。博塞特和來自全球各地的同事在迄今為止最廣泛的蜜蜂基因組研究中,比較了化石中蜜蜂的特徵,包括已經滅絕的物種。圖片來源:博塞特實驗室
研究人員發現,有證據表明,隨著新大陸的形成,蜜蜂向北遷移,與被子植物(開花植物)同時進行多樣化和傳播。後來,它們在印度和澳大利亞建立了殖民地。所有主要的蜜蜂家族似乎都是在距今6500萬年前的第三紀–恐龍滅絕的時代–來臨之前分化出來的。
作者指出,西半球的熱帶地區擁有異常豐富的植物群,這種多樣性可能與蜜蜂的長期合作有關。在所有開花植物中,有四分之一屬於種類繁多的薔薇科,它們在熱帶和溫帶蜜蜂的寄主植物中佔有很大的比例。
博塞特的研究小組希望擴大研究範圍,對更多蜜蜂物種的遺傳學和歷史進行測序和研究。他們的發現為揭示蜜蜂和開花植物如何共同進化邁出了有益的第一步。了解蜜蜂是如何傳播並填補其現代生態位的,也有助於保持授粉者種群的健康。
穆雷說:”人們越來越關注蜜蜂的保護,並試圖讓這些物種在它們所在的地方繼續生存下去。這項工作為在歷史和生態階段開展更多研究開闢了道路。”