緬甸琥珀中特化的苔甲化石

世界鞭苔甲族的地理分布圖

跳蟲和專性跳蟲捕食者的系統(tǒng)演化圖
（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：近日，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所蔡晨陽博士、特化跳蟲黃迪穎研究員和上海師范大學(xué)殷子為副教授、苔的生李利珍教授，甲化在白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了一類形態(tài)極其特化、石揭示專性捕食跳蟲的專性苔甲化石，并且揭示了早期苔甲特化的捕食形態(tài)特征與專性捕食跳蟲的行為適應(yīng)，深化了對早期陸地生態(tài)系統(tǒng)中捕食者與被捕食者之間演化關(guān)系的活習(xí)認(rèn)識。這項(xiàng)研究成果于2017年3月7日發(fā)表在英國學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上。形態(tài)性
昆蟲常發(fā)育有與其行為密切相關(guān)的特化跳蟲形態(tài)特征，通過對特化的苔的生形態(tài)特征的闡釋有助于揭示昆蟲的某些行為特征。最近在緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)的甲化苔甲化石，在分類上屬于隱翅蟲科（Staphylinidae），石揭示苔甲亞科（Scydmaeninae），專性鞭苔甲族（Mastigini）。捕食鑒于其極其特化的觸角、口器和鞘翅等特征，建立了一新屬種，恐怖古鞭苔甲（Cascomastigus monstrabilis Yin & Cai, 2017）。
與體長一般為1-3毫米的現(xiàn)生苔甲相比，恐怖古鞭苔甲體長可達(dá)6-7毫米，可算“超大”。其下顎須長棒狀，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(jié)明顯加長，且其腹面具有兩排規(guī)律排列的大剛毛。觸角第一小節(jié)和第二小節(jié)之間可自由彎曲，當(dāng)觸角第二小節(jié)向下彎曲時(shí)，便形成了由眾多大剛毛構(gòu)成的“觸角毛狀陷阱”。這一特征與現(xiàn)生一類極其特化的步行蟲——毛角步甲（Loricerinae）十分類似，這類步甲行走迅速，專門以捕食陸地上極其常見的小型生物——跳蟲（彈尾綱）為生。通過對化石苔甲觸角細(xì)節(jié)特征的分析以及與現(xiàn)生毛角步甲的習(xí)性的對比推測，這類白堊紀(jì)苔甲很有可能具有與毛角步甲類似的捕食行為。
研究表明，跳蟲起源很早，是最早出現(xiàn)在陸地上的六足動物之一。已知最古老的跳蟲化石發(fā)現(xiàn)于距今約4億年前的泥盆紀(jì)早期萊尼燧石中，而中、新生代各個(gè)琥珀生物群中均發(fā)現(xiàn)了種類多樣的跳蟲化石。雖然現(xiàn)生的苔甲由于某種原因已失去了捕食跳蟲的能力，但根據(jù)特殊形態(tài)特征我們推測在白堊紀(jì)中期跳蟲這一龐大的生物質(zhì)來源曾被苔甲所利用，而且這一特殊的捕食跳蟲的習(xí)性曾至少一直延續(xù)到始新世中期。
現(xiàn)生鞭苔甲族的地理分布較為有趣，其間斷分布于歐洲和非洲南部。而鞭苔甲族的化石分布更為廣泛，之前曾被報(bào)道發(fā)現(xiàn)于始新世波羅的海琥珀中，最近在白堊紀(jì)緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)這里類群，極大地?cái)U(kuò)展了該族的分布范圍，揭示了其可能經(jīng)歷了嚴(yán)重的滅絕事件，而現(xiàn)生分布模式很可能為孑遺分布。
目前已知特化的跳蟲捕食者包括多個(gè)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(fā)現(xiàn)于始新世波羅的海琥珀中。因此，白堊紀(jì)特化苔甲的發(fā)現(xiàn)代表了專性捕食跳蟲的最早化石記錄，這對進(jìn)一步理解早期生態(tài)系統(tǒng)中捕食者與被捕食者之間的演化關(guān)系具有重要意義。
本項(xiàng)研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)B類項(xiàng)目、科技部、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及江蘇省自然科學(xué)基金的資助。
論文信息：Zi-Wei Yin, Chen-Yang Cai*, Di-Ying Huang & Li-Zhen Li, 2017. Specialized adaptations for springtail predation in Mesozoic beetles. Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-017-00187-8 (*corresponding author)

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