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花為蝴蝶等昆蟲提供蜂蜜，蝴蝶等昆蟲有助于花的水分。那么問題是這樣的：地球上是先有花，還是先有蝴蝶？

曾經(jīng)，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為花比最初的傳粉者、蝴蝶、飛蛾等昆蟲出現(xiàn)得早。但是最近的研究表明，早在地球上第一株開花植物出現(xiàn)之前，原始蝴蝶就已經(jīng)存在了。

吸入花蜜的玻璃灰蝴蝶/圖片來源：維基百科

是先有蝴蝶，還是先有花？科學(xué)家怎么知道？

首先要知道有蝴蝶還是先有花，要知道第一只蝴蝶和第一朵花誰先出現(xiàn)在地球上。最常見的方法是尋找化石。(阿爾伯特愛因斯坦)(美國)。

但是花的結(jié)構(gòu)比較脆弱，很難保存，只有在最幸運(yùn)的情況下才會形成化石。目前發(fā)現(xiàn)的最古老的化石是西班牙發(fā)現(xiàn)的水生植物化石，距今1.3億年前。

照片來源：Gomez等/PNAS

分子生物學(xué)的發(fā)展為科學(xué)家理解花的進(jìn)化帶來了便利?？茖W(xué)家結(jié)合分子系統(tǒng)學(xué)和對話石證據(jù)，收集了63個目、372個科、793個植物、13444個特征數(shù)據(jù)，以模型為基礎(chǔ)重建被子植物系統(tǒng)發(fā)育的祖先化，可追溯到1.4億年前。

利用模型重建的祖花/照片來源：Sauquet，H. 2017

蝴蝶和蛾類在分類學(xué)上屬于鱗翅目昆蟲，最顯著的特點(diǎn)是身體和翅膀上覆蓋有鱗片，有彩虹吸入器——的長喙，容易吸花蜜。

和花一樣，蝴蝶和飛蛾等昆蟲也很難留下化石?？梢匝芯康耐暾苌?，但科學(xué)家們找到了新的突破。

2012年，研究孢子和花粉的古生物學(xué)研究小組在搜索舊葉凋落物和沉積物時，發(fā)現(xiàn)了有機(jī)沉積物中無法解釋的小結(jié)構(gòu)。研究人員最終發(fā)現(xiàn)，這些小結(jié)構(gòu)是原始鱗翅昆蟲翅膀的遺骸。

研究人員發(fā)現(xiàn)沉積物中原始蝴蝶和飛蛾翅膀的證據(jù)/照片來源：Bass van de Schootbrugge烏得勒支大學(xué)照片

根據(jù)孢子粉學(xué)，這些遺骸出現(xiàn)的沉積層形成于三層系侏羅系過渡期，約2億年前。也就是說，鱗翅目昆蟲至少在2億年前出現(xiàn)在地球上，開花植物在1.4億年前開始在陸地上生長。開花植物，即被子植物出現(xiàn)之前的6000萬年前，原來出現(xiàn)了蝴蝶和蛾子。

花出現(xiàn)之前，這些原始蝴蝶吃什么？

在發(fā)現(xiàn)原始鱗翅昆蟲翅膀的化石之前，科學(xué)家們普遍認(rèn)為蝴蝶、飛蛾等昆蟲口器的出現(xiàn)是為了吸入花蜜而發(fā)生的進(jìn)化。

但是，如果有嘴的蝴蝶和飛蛾在開花之前出現(xiàn)，他們在吃什么？還有什么原因，讓他們吸食花蜜開始生存？

當(dāng)時地球上的天氣比現(xiàn)在熱得多，干燥得多。考慮到蝴蝶和飛蛾等昆蟲的身體表面積比較大，體內(nèi)水分容易流失，科學(xué)家推測，為了適應(yīng)當(dāng)時炎熱干燥的氣候，原始昆蟲可以進(jìn)化出虹吸式喙，有效攝取液體，補(bǔ)充快速流失的水分。也就是說，早期蝴蝶和飛蛾的喙被用于“喝水”。

一開始，它可能是靠吸水滴、吸破葉子和莖的滲透物生存的。

直到今天，還剩下幾只維持這種原始特性的蝴蝶。例如，枯葉蝴蝶和玻璃蝴蝶主要吃腐爛的水果或葉子莖蟲蟲子從傷口流出的汁液。

枯葉蝴蝶/圖片來源：維基百科

裸植物出現(xiàn)后，原始蝴蝶和飛蛾發(fā)現(xiàn)了原始松柏等不成熟種子分泌的高營養(yǎng)液3354滴水。水分滴中含有多種糖類，包括果糖、葡萄糖和蔗糖，蝴蝶很快就被營養(yǎng)風(fēng)迷住了。

富的傳粉滴的甜。

在開花植物出現(xiàn)之后，昆蟲被花蜜吸引，在吸食花蜜的同時，也幫助花朵傳粉，雙方最終形成互利關(guān)系，共同進(jìn)化。

最后需要提醒的是，雖然目前確定的證據(jù)顯示花朵只存在了一億四千萬年之久，但一些環(huán)境上的證據(jù)顯示它們存在的時間或許有更久。畢竟，我們不能回到開花植物開始出現(xiàn)的時間，對被子植物起源的了解，也只能通過化石或是已有的分子技術(shù)手段。

或許，在未來，我們能幸運(yùn)地發(fā)現(xiàn)新的化石證據(jù)。亦或是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們能發(fā)現(xiàn)存在更久的開花植物，開花植物與昆蟲的關(guān)系還會被重新定義。

不斷發(fā)現(xiàn)、不斷證明、不斷推翻，科學(xué)不就是如此重復(fù)的過程嗎？

參考文獻(xiàn)：

[1] First ever flower, 140 million years ago, looked like a magnolia. By Mario Vallejo-Marin, University of Stirling

[2] Sauquet, H., von Balthazar, M., Magallón, S. et al. The ancestral flower of angiosperms and its early diversification. Nat Commun 8, 16047 (2017).

[3] Van Eldijk T J B , Wappler T , Strother P K , et al. A Triassic-Jurassic window into the evolution of Lepidoptera[J]. Science Advances, 2018, 4(1):e1701568.