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近亿年前虫珀里藏“小怪兽”!中国科学家发现昆虫新物种

2021年3月20日,中国科学家宣布在琥珀中发现了一种昆虫物种。这种长相怪异的“小怪兽”长着巨大的“角”,和纤细的身体形成巨大反差,是人类目前发现的触角比例最大的一类昆虫,被科学家称为“大角蝽”。这项研究成果发表于国际顶级杂志《细胞》子刊iScience(《交叉科学》)上。即日起,这枚琥珀将在北京石探记博物馆与观众见面。

南开大学博士杜宝洁和中国科学院动物研究所博士陈睿是这篇论文的第一作者。“刚拿到标本时非常兴奋,因为保存于化石和琥珀中的特化特征极为罕见。”杜宝洁说,研究中的琥珀来自缅甸北部克钦邦胡冈谷地,琥珀形成于约9900万年前的白垩纪中期。武力静女士是琥珀标本提供者,因此研究团队将这一昆虫新物种命名为“武氏大角蝽”。

琥珀里的大角蝽有着极为夸张的叶状扩展触角,这是缘蝽科中最早的有关叶状触角的记录。这一发现表明,缘蝽科物种的触角扩张至少起源于9900万年前,并对化学通信行为、防御行为和性选择行为起到至关重要的作用。“大角蝽夸张而精美的多节叶状扩展触角前所未有,表明部分半翅目昆虫在白垩纪中期拥有华丽的外观,并已经建立了敏感、精细的感觉系统。” 杜宝洁说。

陈睿注意到,该缘蝽若虫强烈扩展的触角面显著增加了其表面积,可接收更多的化学信号,增强对潜在寄主植物和周围环境的感觉功能。除此之外,夸张的形态特征还可能在对配偶的定位和吸引中发挥作用,因为通常只有强壮的雄性才能支撑这么大的触角,这也为雌性寻找优质雄性提供了重要的视觉信号。通过对标本的观察,研究团队发现该缘蝽应该是近四龄若虫。基于对该缘蝽若虫的发育阶段和触角的形态结构分析,以及部分现生缘蝽的相关生态学信息,他们推测该若虫扩展的触角将贯穿整个成虫阶段,从而揭示出缘蝽在白垩纪时期已经具有了高效的配偶定位和性展示能力。

南开大学教授卜文俊参与了研究工作,他提出,该缘蝽很可能是在拟态一个有叶子的树枝。这比单纯地模仿树叶或树枝要复杂得多,是一种独特而有效的防御模式,可能是为了应对白垩纪时期众多的捕食者进化而来。这为自然选择下昆虫行为多样性的进化提供了证据。

极端扩展的大触角带来了诸多益处,但是任何事物都有两面性,这奇异的触角又为生存在白垩纪的缘蝽带来哪些“不便”呢?研究通讯作者、南开大学教授黄大卫认为,即便能够在接收化学信息、具有拟态行为、性选择方面占据上风,能量的过度消耗、笨拙迟缓的行动能力以及显著夸张的外形都会限制个体和种群适应环境变化的能力,尤其是在环境发生重大变化时,最终带来巨大的负面效应。

“由于资源的稀缺性,目前研究团队描述和分析的材料是一枚若虫标本。若虫的存在表明,如果我们在未来找到成虫,触角可能更大,触角的扩张可能更显著。”石探记生物学研究中心刘晔说,研究团队会继续搜索,希望可以找到成虫个体,进一步验证这一特化特征的起源及其相关功能的假设。

这枚标本将在中关村图书大厦的石探记博物馆免费对公众开放三个月,同时还将开展相关科普活动。与这枚大角蝽琥珀一同展出的,还有世界上首枚虾琥珀、蛇琥珀、恐龙羽毛琥珀等众多科学“明星”。(记者 李祺瑶)

来源:大众日报