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緬甸琥珀揭示扁甲類甲蟲雌雄異型的早期演化
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簡介白堊紀(jì)緬甸琥珀中的長角原鋸谷盜的雌雄異性現(xiàn)象:A、C和D具上顎角)為雄性個(gè)體,其他為雌性個(gè)體白堊紀(jì)緬甸琥珀中的長角原鋸谷盜的細(xì)節(jié)特征神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所:昆蟲綱 ...

白堊紀(jì)緬甸琥珀中的揭示長角原鋸谷盜的雌雄異性現(xiàn)象:A、C和D(具上顎角)為雄性個(gè)體,扁甲其他為雌性個(gè)體

白堊紀(jì)緬甸琥珀中的長角原鋸谷盜的細(xì)節(jié)特征
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所:昆蟲綱是自然界中生物多樣性最為豐富的類群,而甲蟲(鞘翅目)是蟲雌昆蟲中多樣性最高的一個(gè)龐雜類群,包括超過170個(gè)現(xiàn)生科。雄異型可能由于化石保存缺陷或是早期標(biāo)本較少,甲蟲化石的演化分類系統(tǒng)學(xué)研究幾乎都沒有涉及雌雄個(gè)體之間的形態(tài)差異,因而對(duì)甲蟲在有性生殖的緬甸長期演化過程中,其形態(tài)和結(jié)構(gòu)的琥珀演化知之甚少。
近日,揭示中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所黃迪穎研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)緬甸琥珀中大量的扁甲甲蟲化石進(jìn)行系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)了6枚保存精美的類甲鋸谷盜化石。它們雌雄個(gè)體罕見地保存了特化的蟲雌觸角、上顎等結(jié)構(gòu)的形態(tài)差異,揭示了扁甲類甲蟲雌雄異型的早期演化,并對(duì)理解現(xiàn)代的朽木樹皮下生活的甲蟲之間的趨同進(jìn)化具有重要意義。該研究近日發(fā)表于國際古昆蟲學(xué)會(huì)官方刊物《古昆蟲學(xué)》(Palaeoentomology)上。
鋸谷盜科(Silvanidae)是扁甲總科的一個(gè)廣布小科,包括60余屬,約500個(gè)現(xiàn)生種。鋸谷盜化石較為罕見,主要報(bào)道于始新世的波羅的海琥珀(Baltic amber)和法國瓦茲琥珀(Oise amber)。最近,中山大學(xué)劉振華博士等報(bào)道了來自白堊紀(jì)緬甸琥珀中已知最古老的鋸谷盜科化石,描述了2個(gè)新屬種(CretoliotaLiu, ?lipiński, Wang & Pang, 2019和ProtoliotaLiu, ?lipiński, Wang & Pang, 2019)。然而,可能由于化石標(biāo)本數(shù)量有限,并沒有對(duì)這類古老鋸谷盜的雌雄異型現(xiàn)象進(jìn)行深入探討。
蔡晨陽等人從緬甸琥珀(距今約1億年)中發(fā)現(xiàn)6枚保存精美的鋸谷盜化石,包括3個(gè)雄性和3個(gè)雌性個(gè)體,它們均屬于已報(bào)道的長角原鋸谷盜(Protoliota antennatusLiu et al., 2019)。根據(jù)扁平的體型、超長的觸角和前胸側(cè)脊等特征,原鋸谷盜屬(Protoliota)能夠很容易地與其他現(xiàn)生和化石鋸谷盜區(qū)分開來,并與現(xiàn)生的Uleiota屬最為接近。通過多個(gè)雌雄個(gè)體的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),長角原鋸谷盜的雄性個(gè)體的觸角明顯長于雌性個(gè)體,雄性觸角的第一個(gè)小節(jié)(柄節(jié))也顯著長于雌性個(gè)體,而且雄性個(gè)體發(fā)育極其特殊的上顎角(mandibular horns),雌性則不發(fā)育該構(gòu)造。雄性的上顎角在個(gè)體之間也存在一定的長度差異。更為有趣的是,研究發(fā)現(xiàn)朽木樹皮下生活的某些親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的類群之間存在極其類似的雌雄異型現(xiàn)象。例如,類似的雌雄異型現(xiàn)象在隱翅蟲科扁隱翅蟲亞科Siagonium屬也同樣存在:雄性個(gè)體觸角更長,且頭角(cephalic horns)發(fā)育,后者與某些雄性鋸谷盜的上顎角的形態(tài)較為類似。
該發(fā)現(xiàn)代表一例典型的趨同現(xiàn)象,也是白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)的首例甲蟲雌雄異型化石記錄,證明了森林生態(tài)系統(tǒng)中某些重要生態(tài)位在白堊紀(jì)中期已經(jīng)被昆蟲所利用,突顯了早期與現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)組成的相似性。
本項(xiàng)研究由中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
論文信息:Chenyang Cai*, Diying Huang, 2019. Sexual dimorphism in mid-Cretaceous silvanid beetles from northern Myanmar (Coleoptera, Silvanidae, Brontinae). Palaeoentomology2(3), 289–296.
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