緬甸琥珀中發現迄今最古老的螞蟻模仿者

　　奇翅科被認為是緬甸琥珀中最奇特的昆蟲之一，最早僅在白堊紀中期緬甸琥珀中發現，在巴西早白堊世地層和美國始新世地層中有少量產出。然而，關于奇翅科的生活習性、系統發育關系和演化歷史頗具爭議。

　　近日，中國科學院南京地質古生物研究所碩士研究生羅慈航在研究員王博指導下，與副研究員梁昆、博士李麗琴等合作，基于中國、美國、德國、斯洛伐克等國的館藏標本，運用光學顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、Micro-CT三維形態重建、幾何形態測量學、系統發育學等技術手段，對奇翅科昆蟲的形態、系統發育關系、生態行為等開展了綜合分析。同時，研究團隊在緬甸琥珀中發現了一類擬態螞蟻的奇翅若蟲，對擬蟻行為的早期演化提出了新觀點，并論證了這類昆蟲的成蟲具有擬態蜂類的行為。該研究揭示了目前已知化石證據中唯一具有轉換擬態行為的昆蟲類群。相關研究成果在線發表在《地球科學評論》（Earth-Science Reviews）上。

　　該研究發現了世界上迄今最古老的螞蟻模仿者。擬蟻行為（myrmecomorphy）是一些動物從形態和行為上模擬螞蟻的現象，屬于一種特殊的擬態行為，在自然界分布廣泛。目前，已知在11個目2000多種節肢動物中獨立演化超過30次。較難在化石中發現擬蟻行為的確切記錄，因而關于擬蟻行為的起源及其演化機制了解較少。研究團隊在緬甸琥珀中發現了一類頗為特殊的奇翅科若蟲。定量的幾何形態測量學分析表明，這類奇翅若蟲整體的形態特征較為接近緬甸琥珀中的原始螞蟻（蜂蟻類），且這類奇翅若蟲的腹部有一定程度的收縮，類似螞蟻的柄腹。此外，這類奇翅若蟲的觸角和腿部的形態、比例也較為接近蜂蟻。綜合以上證據，研究顯示這類奇翅若蟲完美地擬態蜂蟻，即擬蟻行為在螞蟻起源不久便已出現。該發現是迄今為止最古老的確切的擬蟻行為證據，將擬蟻行為的化石記錄提前了近五千萬年。

　　該工作論證了奇翅科存在擬態蜂類的行為和轉換擬態行為。研究表明，之前已報道的一類奇翅成蟲的胸腹部具有一定的收縮，類似蜂類的“細腰”。同時，這類奇翅蟲縮短的前翅類似蜂類的翅基片，后翅的形態也很接近蜂類的翅膀；尤其是身體的形狀和大小較為接近緬甸琥珀中的長背泥蜂。這表明這類奇翅蟲或具有擬態蜂類的行為，這是目前化石中最古老的蜂類擬態行為的證據。這類奇翅蟲的若蟲和成蟲分別擬態螞蟻和蜂類。該發現提供了目前化石證據中唯一已知的轉換擬態行為（transformational mimicry，即在不同生命階段擬態不同的對象）的證據。

　　科研人員首次發現奇翅蟲傳粉的化石證據。通過對斯洛伐克館藏的一塊緬甸琥珀的研究，研究團隊在奇翅目身體及周圍發現了大量裸子植物的花粉，這表明奇翅蟲或是一類傳粉昆蟲。這是目前在多新翅部（一類較低等有翅昆蟲的總稱）昆蟲中發現的唯一的傳粉證據。奇翅蟲所屬的網翅總目（包含蟑螂、螳螂、白蟻）在晚古生代和早中生代頗為繁盛，因此，該發現也表明網翅總目可能是最古老的傳粉昆蟲之一。

　　該研究修訂了異形目的分類地位。異形目被認為是緬甸琥珀中一類分類位置不清的奇特昆蟲。研究基于大量標本的形態學觀察和總結，以確切證據表明了異形目實際上是一類特殊的奇翅若蟲。

　　該工作厘定了奇翅科的分類地位和演化歷史。研究團隊選取39個類群共56個特征進行系統發育分析，結果表明奇翅科是網翅總目內一類特化的類群，與玉門鞘蠊近緣。奇翅科不應被單獨列為一目，而應和玉門鞘蠊一起，組成與螳螂目近緣的奇翅目。奇翅目可能起源在晚侏羅世，在早白堊世興盛，之后走向衰落，是網翅總目占據新生態位的一次“失敗的”演化試驗。

　　此外，本研究還報道了蛉類幼蟲對奇翅若蟲的直接捕食行為。上述發現為重建白堊紀陸地生態系統提供了直接證據，再次證明昆蟲在白堊紀已演化出極其復雜的行為，并為闡釋現代生態系統的起源和演化提供了新視野。

　　研究工作得到科技部和國家自然科學基金的支持。