一亿年前琥珀化石揭示中生蝎蛉长口器形态起源

一亿年以前的中生代,裸子植物占据植物群的主导地位,其数量和规模远远高于被子植物。该时期有很多昆虫在为裸子植物进行传粉,中生蝎蛉就是其中一种。作为一类特殊的长翅目昆虫,它们具有特化的、明显伸长的口器,是当时裸子植物的重要传粉者。

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阿纽蝎蛉科标本照片

 

最近,专项“生物多样性与生态安全”项目“古生物与古环境综合数据库构建及其应用”课题王博研究团队,通过对缅甸琥珀中的距今约一亿年昆虫化石的系统研究,对这些昆虫化石的三维形态学数据进行了分析处理,揭示了中生蝎蛉这类昆虫狭长口器的起源之谜。相关研究成果于2020年3月4日在线发表于《科学》(Science)杂志子刊《科学进展》(Science Advances)。

 

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图1.口器特写:中间的舌有明显的下凹的食道,其两侧发育有一对散开的外颚叶,当进食时,外颚叶会暂时闭合并包裹住舌,形成功能性的虹吸口器

中生蝎蛉广泛分布于我国侏罗纪燕辽生物群、白垩纪热河生物群和缅甸琥珀生物群。在中生蝎蛉总科中,阿纽蝎蛉科(Aneuretopsychidae)是已知第一个具长口器的长翅目昆虫,其口器结构以往被认为是与跳蚤同源。然而,细致的解剖学数据分析表明,阿纽蝎蛉科和中生蝎蛉总科的口器与跳蚤在结构上存在一定的不同,它们不是蚤目的姊妹群。目前,在缅甸琥珀中已经发现了包括长翅目、脉翅目和双翅目在内的至少5个科的长口器昆虫,进一步表明了白垩纪中期传粉昆虫的多样性和复杂性。

 

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图2.   阿纽蝎蛉复原图(杨定华绘制)

该研究除了分析处理大量昆虫化石三维形态学数据以外,还对38个化石类群的54个特征进行系统发育分析,结果表明中生蝎蛉总科为一单系群,其长口器可能起源于二叠纪晚期,这一发现为我们了解传粉和吸血昆虫的早期演化提供了新证据。

该研究成果得到中国科学院A类战略性先导科技专项地球大数据科学工程资助(XDA19050101,第一标注)。

 

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