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蟑螂体扁平,呈黑褐色,通常中等大小。触角呈长丝状,复眼发达。前翅为革质后翅为膜质,前后翅基本等大,覆盖于腹部背面。
蟑螂是这个星球上最古老的昆虫之一,曾与恐龙、三叶虫、邓氏鱼等古老的生物生活在同一时代。甚至比陆地上第一只恐龙诞生还要早1亿多年。
根据化石证据显示,原始时期的蟑螂约在4亿年前的志留纪出现于地球上。我们发现的蟑螂的化石或者是从煤炭和琥珀中发现的蟑螂,但生命力和适应力却越来越顽强,一直繁衍到今天,广泛分布在世界各个角落。
记者1月27日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,中国、捷克、英国古生物学者近日在1亿年前的缅甸琥珀中发现一种原始的萤火虫祖先:白垩光萤科(Cretophengodidae)昆虫。与现在多数萤火虫为求爱而发光不同,这种萤火虫?老祖宗?发光可能是为了防御和自保。
阿扎白垩光萤生态复原图,中国科学院南京地质古生物研究所杨定华绘制
领导此项研究的中科院南古所副研究员蔡晨阳介绍,科研团队共研究了2万多块琥珀化石,从中发现1枚保存较完好的萤火虫?老祖宗?雄虫标本。这种远古昆虫体长7毫米左右,前端长着一对长长的、有分枝的触角。与现在相似类群的萤火虫比,它眼睛更大,头部更加前伸,身体也更加柔软。更特别的是,现在萤火虫的发光部位位于腹部末端,而这种远古虫子发光部位则更加靠前,位于腹部前端。
此次发现的琥珀化石照片
现生类似的昆虫雄虫(中国科学院南京地质古生物研究所供)
通过与现代相似类群萤火虫的比较,我们推测,这些萤火虫?老祖宗?发光并不是为了求偶,而是为了抵御蚂蚁、青蛙、早期鸟类等捕食者的攻击。?蔡晨阳说。据悉,相关研究成果已于近日发表在英国《皇家学会生物学分会学报》上。
根据近日发表在英国《皇家学会生物学分会学报》(Proceedings of the Royal Society B)杂志上的这项研究,这种甲虫属于白垩纪中期新发现的昆虫家族,也是萤火虫的祖先。
这一新类群的发现,对于研究叩甲总科中生物发光的起源与演化具有重要意义。白垩光萤的发现,也为这一类群的软躯体化及生物地理分布提供了新的见解。
据悉,研究所的科研助理李言达、副研究员蔡晨阳等人与捷克帕拉茨基大学、英国布里斯托大学,及国内中山大学的同行合作,最终得到了一枚保存较完好的阿扎白垩光萤(Cretophengodes azari Li, Kundrata, Tihelka & Cai, 2021)雄性标本。
白垩光萤的触角具12节,呈双栉状,与现生的光萤科相似。然而白垩光萤的前胸腹板较发达,鞘翅完全覆盖腹部,腹部可见腹板6节,与光萤科及近缘的雌光萤科均不同。
白垩光萤科(Cretophengodidae)属于生物发光类鳗枝,可能代表了光萤科 雌光萤科进化枝的基干类群。
雄性化石的腹部有一个发光器官,这可能是一种防御功能机制?很像现代萤火虫(古代甲虫的远亲)利用光来抵御捕食者。
在发光甲虫中,幼虫比成虫更容易发光。这些幼虫在夜间有规律地发光,或在受到干扰时自发发光。先前的研究表明,捕食者?如蜘蛛、蚂蚁、青蛙和鸟类?可能会避开发光的幼虫。
研究人员推测,甲虫之所以进化出生物发光,可能主要是为了防御捕食者,后来才将其用于其他目的,比如交配。
这项研究的科学家们进一步证实了这一假设,他们指出,许多食肉动物的祖先都起源于白垩纪早期,它们的化石标本也可以追溯到缅甸。
发光甲虫是分布最广、数量最多的发光生物;它们精心制作的闪光屏在识别配偶、发出警告信号、交流和引诱猎物方面都起着重要作用。大多数生物发光甲虫(约2300种)属于巨多样性多食性目昆虫总科,最近的分子研究将其归为一个单一的分支:昆虫类昆虫科,昆虫类昆虫科,萤火虫类昆虫科,萤火虫类昆虫科(发光甲虫)和裂眼虫科。
目前,由于科学家们只是发现了雄性化石,研究仍然缺少一个关键的发现:将雌性性标本与研究中描述的雄性标本进行比较。即使是甲虫也有多样性的问题?先前的研究表明,尤其是雌性甲虫,成年后仍然保留着与生物发光相关的特征。科学家们可能无法辨认出Cretophengodidae科的成年雌性成员,因为它们与幼幼虫非常相似。
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