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南京古生物所等揭示缅甸琥珀中甲虫“吐舌”式捕食行为

时间:2019-04-02 来源:江苏热线

  虫豸纲是天然界中生物多样性最为富厚的类群,而隐翅虫科(鞘翅目)是虫豸中多样性最高的一个庞杂类群,分为32个现生亚科,已描写的种类约莫70000种。今朝隐翅虫化石的研究首要集中于探讨它们形态特征的演化,而对某些隐翅虫非凡当作的演化汗青知之甚少。

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳研究团队经由对缅甸琥珀中大量的隐翅虫化石举办系统研究,发明了两种突眼隐翅虫化石。它们极其罕见地保存了高度特化的捕食器官,揭示了突眼隐翅虫捕食当作的早期演化,并对理解理睬当代的突眼隐翅虫亚科内各个属的体系关系和捕食举动的起源具有主要意义。该研究于2月18日在线发表于美国《当代生物学》(Current Biology)上。 

  突眼隐翅虫亚科(Steninae)是隐翅虫科中一类多样性较高的捕食性虫豸。该亚科包罗3个现生属,即环球广布的突眼隐翅虫属(Stenus,约3000种),全北区漫衍的束毛隐翅虫属(Dianous,约220种),以及澳大利亚分布的一个尚描写但较为原始的属。

  突眼隐翅虫属和澳洲属都具有极其奇特的由下唇(labium)特化而来的可伸缩的捕食器官,它们或许以此捕捉迅速逃跑的猎物,如跳虫等。在此经由中它们的下唇靠血淋巴的压力快速伸出,利用末了带有粘液的肉垫黏住猎物,并将其拖进上颚局限内取食。下唇具有长隔绝、高速度及刹时牢固猎物的才具,在捕食服从上远远超出一样的上颚捕食体例。然而,也许正是因为这种非凡的转瞬即逝的捕食行为,今朝尚没有中生代突眼隐翅虫捕食器官的报道。

  近几年,蔡晨阳和研究员黄迪颖对大量缅甸琥珀虫豸化石举办系统的网络和研究,并与美国孟菲斯大学和上海师范大学等同行互助,从百余枚突眼隐翅虫化石中发现两枚保存有特化捕食器官的琥珀标本。经由形态形貌、古今比拟和形态功能学研究,证实了突眼隐翅虫在其演化的早期阶段已经进化出非凡的捕食器官,缅甸琥珀中的新发明对懂得高度特化捕食器官的早期演化和现生各个属之间的体系发育联系具有重要意义。

  蔡晨阳等人从缅甸琥珀(距今约1亿年)中发明2枚保存精美的突眼隐翅虫化石。个中一枚标本中保存了三个同种的个体,它们都为比来创设的细长嘉年华突眼隐翅虫Festenus gracilis Zyla et al. 2017,仅一个个体的捕食器官部分露出于头部之外。下唇末端的肉垫呈椭圆体,雷同于大部门现代突眼隐翅虫的类型;另一枚标本被剖断为嘉韶华突眼隐翅虫属的一个不决种,由于昆虫生存的缘故,它的捕食器官稍与头部分离。

  这一发当代表着突眼隐翅虫特殊捕食当作的最早化石记录,直接证明了突眼隐翅虫在白垩纪中期已经演化出高度特化的捕食当作。与现生类型相似,它们的捕食东西很可能是包括跳虫在内的小型猎物。

  现生的突眼隐翅虫属和澳洲属具有下唇特化而来的捕食器官,而束毛隐翅虫属不具有这一特别构造。因此,恒久以来分类学者认为束毛隐翅虫属可能是较为原始的类群,从而将其与另外两个属隔离自力对待。然而,由最早突眼隐翅虫琥珀化石中发现的特化的捕食器官可证明,下唇高度特化这一特征应为整个突眼隐翅虫亚科的祖先特征,而束毛隐翅虫捕食组织的缺失大要是在演化经由中次生丢失的。这一发现支持了经由分子支序系统学研究设立的束毛隐翅虫属可能是一类特殊的“突眼隐翅虫属”成员的假说。

  该项研究由中科院、国家天然科学基金委和江苏省自然科学基金委联合帮助。

  论文信息:Chenyang Cai*, D.J. Clarke, Ziwei Yin, Yanzhe Fu, Diying Huang, 2019. A specialized prey-capture apparatus in mid-Cretaceous rove beetles. Current Biology. DOI: 10.1016/ 

    论文链接

白垩纪缅甸琥珀中的两种嘉年华突眼隐翅虫以及极为罕有的捕食器官

现生的突眼隐翅虫属代表的头部及其高度特化的捕食器官


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