思政案例

植物保护专业:昆虫分类学、普通昆虫学《由昆虫口器破解达尔文“令人讨厌的迷”》课程思政案例

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被达尔文称作“令人讨厌的谜”的被子植物(显花植物)起源问题,一直是演化生物学界的热点,同时也是困扰着植物学家的难题。传统观点认为,被子植物的起源可能不会早于晚白垩世早期,而最早的具有花瓣的植物化石大约出现在距今7000万年前。

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适用专业(3)

高职(1):植物保护与检疫技术

本科(1):植物保护

中职(1):植物保护

适用课程(1):昆虫分类学、普通昆虫学

相关思政元素(4):辩证关系、辩证唯物主义、辩证思维、辩证思考。

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思政育人主题

辩证思考科学事物之间的内在联系

教学案例

被达尔文称作“令人讨厌的谜”的被子植物(显花植物)起源问题,一直是演化生物学界的热点,同时也是困扰着植物学家的难题。传统观点认为,被子植物的起源可能不会早于晚白垩世早期,而最早的具有花瓣的植物化石大约出现在距今7000万年前。

昆虫系统学与演化专家任东教授于1998年在辽宁北票义县组著名的热河生物群中发现了距今约1.2亿年早白垩世的[网翅虻(Florinemestrius pulcherrimus Ren,1998)]化石,虽然是相对常见的一种虻类昆虫,但化石却保存了一个长长的口器,这引发了任东教授的兴趣。他认为这种结构的口器(喙)与花朵可能有密切的关系,它应该是用来吸食花蜜的。而且,与它们在非洲和南美的亲戚一样,可能都是访花昆虫。长期的野外工作和大量文献查阅及研究,发现数量丰富的虻类昆虫化石,共有3种虻类,其中的20余件化石标本清晰地保存了适于取食花蜜的口器结构和利于传播花粉的刚毛,并且这些访花虻类昆虫已经出现了长短不同的两种口器类型。现生的访花虻都具有访花的习性,它们的喙长短和取食花冠管的深浅相适应。对比现生和化石访花虻的结构特点和生物习性,任东推断这些古老的昆虫已经具有访花的习性,口器结构的分化表明在早白垩世至少已经存在两种不同类型的花,一种为开放性的花,另一种为具有细长花冠管的花。访花昆虫和被子植物的关系极为密切,互利互惠,二者在形态结构上形成了非常好的功能相关性。按照达尔文生物进化的观点,所有物种都是经过漫长的过程逐步演化而来的。通常人们认为在晚白垩世显花植物出现大爆发,然而没有任何直接证据支持在这个年代之前,有显花植物出现。任东的发现破解了达尔文所说的“令人讨厌的谜”,访花昆虫的出现,意味着当时一定有花朵存在,也就证明被子植物(显花植物)已经出现了。也就是说,通过访花昆虫化石这个间接证据,证明了被子植物不是1亿年前突然出现的,而至少在1.24亿年前,它已经存在了。更重要的是,之后植物学家孙革教授,在发现虻类化石的层位发现了最早的被子植物辽宁古果,从而再次印证了任东教授的推断。

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