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在化石飞蛹中发现的寄生虫

2019-03-26 09:37:27 • 来源：

寄生蜂最早存在于数百万年前。在由卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)协调的一个项目中，各个学科的研究人员首次明确地发现了宿主体内的化石寄生虫。科学家们使用超快速X射线成像研究了旧蝇的蝇蛹。他们发现了55例寄生虫病例并描述了迄今为止未知的四种已灭绝的黄蜂物种。他们的研究结果发表在NatureCommunications上。

在化石飞蛹中发现的寄生虫

该项目的结果提供了有关寄生的演变的主要信息。寄生主义广泛传播并且基本上影响着生态系统。今天，大约50%的动物物种被认为是寄生虫。物种多样性与寄生性之间的关系在黄蜂属于昆虫纲目的膜翅目中尤为明显。在KIT协调的项目中，研究人员发现了四种以前未知的已灭绝的黄蜂物种，它们是古近纪的内寄生物，从大约6600万年前到大约2300万年前。体内寄生虫是在宿主体内发育的体内寄生虫。

四种寄生蜂种中的每一种都有自己适应宿主的策略。这四种中最常见的物种被科学家命名为Xenomorphia resurrecta。Xenomorphia属是以电影Alien的生物命名的，它被称为异形体，也可以在体内发育。物种名称resurrecta是指该物种的数字复活，项目协调员，来自KIT同步辐射应用实验室(LAS)的Thomas van de Kamp博士说。该项目证明使用最新技术重新访问旧系列是值得的。

科学家们从巴塞尔自然历史博物馆和斯德哥尔摩的Naturhistoriska riksmuseet收集了1500多只矿化蝇蛹。在19世纪后期，它们被收集在法国Quercy地区的磷矿中。1944年，瑞士昆虫学家Eduard Handschin详细描述了这些化石，并强调了外部不显眼的仅3毫米长的碎片的价值。尽管如此，它们已经被遗忘了70多年。当时，Handschin曾怀疑一只大小在34到4千万年之间的飞蛹中的寄生蜂的轮廓，但无法证明这一点。这是当前项目的出发点，其结果发表在Nature Communications上标题为“保存在矿化化石中的寄生生物学”。

超快X射线成像，很大程度上由KIT开发和改进，使得能够获得化石的新途径。研究人员用同步辐射X射线显微照相术研究了样本。在光学密集的样品中，内部结构只能通过X射线非侵入地和三维地观察到。同步辐射源是一种粒子加速器，产生的电磁辐射具有更广泛的光谱，并且比传统光源具有更高的强度。该项目的测量是在KIT同步加速器的UFO高速断层扫描站进行的。“样品通量很高。数据的成像和评估以部分自动化的方式进行，这使得这种测量成为可能，”van de Kamp说。两年前，该团队已经对Quercy中发现的化石甲虫进行了成像，并使其内部解剖结构可见。然而，在UFO站，不仅扫描了化石。该设置同样适用于其他项目，其中必须对大量部件进行成像。因此，UFO对各种学科都很感兴趣，其中包括材料科学。

在对矿化的蝇蛹进行成像后，寄生蜂来自古近纪的数字化重建。因此，该项目不仅需要与同步加速器X射线显微断层照相关的全面技术诀窍，还需要详细的生物学和古生物学知识。项目协调员KIT LAS的Thomas van de Kamp博士是一名生物学家，专门研究生物样本的昆虫形态学和数字成像。他还将物理学与生物学联系起来。其他主要作者是明斯特LWL自然历史博物馆的古生物学家Achim H. Schwermann博士，石化过程专家，斯图加特国家自然历史博物馆的生物学家Lars Krogmann博士，寄生蜂专家，系统地归类发现的寄生虫并写了正式的物种描述。总体而言，18位科学家 - 生物学家，古生物学家，物理学家，计算机科学家，来自几所大学和博物馆的数学家参加了跨学科项目，其中包括八名KIT研究人员。除了提到的机构外，KIT的光子科学与同步辐射研究所(IPS)和数据处理与电子研究所(IPE)以及海德堡和波恩大学的机构都参与其中。

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