新發現的億年前恐怖昆蟲,究竟有多“恐怖”?

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故事要從跳蟲說起,其實跳蟲起源很早,是最早出現在陸地上的六足動物之一。

4億年前跳蟲複原圖

現今已知的最古老的跳蟲化石發現於距今約4億年前的泥盆紀早期萊尼燧石(Rhynie Chert)中,而中、新生代各個琥珀生物群中也發現了種類多樣的跳蟲化石。

千萬別小瞧這跳蟲,它們比人類在地球存活的時間久多了……而且,就是這小小的跳蟲,以其嬌小玲瓏,身手敏捷,跳遍了四海八荒無敵手,是不是很厲害?

然而但是可可是……

現生跳蟲

當它們遇到了“掠食者”——我們今天要介紹的主人公,不對,應該是“主蟲公”的時候,一場血雨腥風的生死之戰就這樣展開來了。

“恐怖掠食者”——恐怖古鞭苔甲

近日,中國科學院南京地質古生物研究所博士蔡晨陽、研究員黃迪穎和上海師範大學副教授殷子為、教授李利珍,在白堊紀中期的緬甸琥珀中,發現了一類形態極其特化、專性捕食跳蟲的苔甲的化石,化石中的這類苔甲,在分類上屬於隱翅蟲科(Staphylinidae)、苔甲亞科(Scydmaeninae)、鞭苔甲族(Mastigini)。

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參與研究人員

由於其極其特化的觸角、口器和鞘翅等特征,這種苔甲成為了一種新的屬種——“恐怖古鞭苔甲”(Cascomastigus monstrabilis Yin & Cai, 2017)。

理論上,昆蟲一般都發育有與其行為密切相關的形態特征,通過對特化的形態特征的闡釋,有助於揭示昆蟲的某些行為特征。

而這類新屬種的發現,在揭示了早期苔甲特化的形態特征與專性捕食跳蟲的行為適應的同時,也深化了人們對早期陸地生態系統中捕食者與被捕食者之間演化關係的認識。

恐怖古鞭苔甲化石

那為什麼叫“恐怖古鞭苔甲”這麼恐怖的名字呢?

其實是因為,與體長一般為1-3毫米的現生苔甲相比,恐怖古鞭苔甲體長可達6-7毫米,可算“超大”,同時,研究員們通過對化石苔甲觸角細節特征的分析以及與現生毛角步甲的習性的對比推測,這類白堊紀苔甲很有可能具有與毛角步甲類似的捕食跳蟲的行為

加上這類苔甲生在遠古時代,又屬於鞭苔甲族,所以才被稱為“恐怖古鞭苔甲”。

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恐怖古鞭苔甲捕捉跳蟲之謎

在南古所內的這粒琥珀長一厘米、寬八毫米,形成於一億年前的白堊紀,封存的是一隻雌性恐怖古鞭苔甲,足有7毫米,是迄今為止發現的體型最大的苔甲,這對於僅僅1-3毫米的現生苔甲來說簡直是個“巨無霸”!

琥珀中的苔甲化石

恐怖古鞭苔甲下顎須長棒狀,上顎具齒,足超長;更為有趣的是,它的觸角極其修長,基部兩小節明顯加長,且其腹面具有兩排規律排列的大剛毛,如同兩排“鬃毛刷”。

觸角第一小節和第二小節之間可自由彎曲,當觸角第二小節向下彎曲時,一二兩節的“鬃毛刷”便互補,形成了由眾多大剛毛構成的“觸角毛狀陷阱”,這也成為了捕捉跳蟲的“天羅地網”,讓跳蟲插翅難逃。

根據兩節“鬃毛刷”形成“天羅地網”的這一特征判斷,白堊紀苔甲很有可能具有與現生毛角步甲類似的捕食行為。

雖然現生的苔甲由於某種原因已失去了捕食跳蟲的能力(現今的苔甲以捕食慢蟲為主,例如,毛毛蟲、蟲子的屍體……),但根據恐怖古鞭苔甲特殊形態特征,再對比現生一類極其特化的步行蟲——毛角步甲,研究人員推測在白堊紀中期,跳蟲這一龐大的生物質來源曾被苔甲所利用,而且這一特殊的捕食跳蟲的習性曾至少一直延續到始新世中期。

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後裔——現生鞭苔甲

說到現生鞭苔甲族,它們的地理分布較為有趣,其間斷分布於歐洲和非洲南部,而遠古鞭苔甲族的化石分布更為廣泛,之前曾被報道發現於始新世波羅的海琥珀中。

世界鞭苔甲族的地理分布圖

最近在白堊紀緬甸琥珀中發現此類群,極大地擴展了該族的分布範圍,揭示了其可能經曆了嚴重的滅絕事件,而現生分布模式很可能為孑遺分布。至於究竟發生了什麼滅絕事件,這暫時還是個謎……

據科學家介紹,目前已知特化的跳蟲捕食者包含多個類群,包括鞘翅目和膜翅目。

其中,隱翅蟲科中的突眼隱翅蟲(Stenus spp.)也具有特殊的利用可伸縮的下唇捕食跳蟲的行為,但這一特化特征僅發現於始新世波羅的海琥珀中。

跳蟲和專性跳蟲捕食者的系統演化圖

因此,白堊紀特化苔甲的發現將專性捕食跳蟲的記錄提前了5400萬年,代表了專性捕食跳蟲的最早化石記錄,這對進一步理解早期生態系統中捕食者與被捕食者之間的演化關係具有重要意義。

中科院南古所

ID:NIGPAS

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