近日,我国科学家在内蒙古宁城县的一项发现,为这一演化生物学难题提供了关键线索。科研团队在距今约1.65亿年的中侏罗世地层中,发现了两种保存完好的蝽类昆虫化石。令人惊奇的是,这两个同属一科的昆虫,其翅脉结构却截然不同,展现出早期昆虫翅脉高度的“可塑性”。

此次发现的地点位于燕辽生物群核心区——宁城县道虎沟。宁城国家地质公园与首都师范大学的科研团队在联合野外勘察中,采集到这些珍贵的化石标本。经数月研究比对,专家确认两件标本分别属于粗蝽科下的两个全新物种:“密刻道虎沟粗蝽”和“敏捷小粗蝽”。

在高精度显微观察下,两种昆虫前翅膜片的脉序呈现出迥异的形态。“密刻道虎沟粗蝽”翅脉复杂,具有超过10条分叉的纵脉,形成多网状结构;而“敏捷小粗蝽”的翅脉则极为简化,仅有3条不分叉的纵脉。两者同属粗蝽科,翅脉结构却走向了“极繁”与“极简”两个极端。


宁城县道虎沟古生物化石保护馆馆长沈海宝介绍,经与首都师范大学专家合作研究,确认这些化石属于中生代蝽类中的优势类群——粗蝽科。宁城地区化石资源丰富,目前已发现中侏罗世超过600种具有重要科研价值的昆虫新物种,是研究昆虫演化与古生态系统的重要基地。
蝽俗称“臭大姐”或“放屁虫”,是常见的农业昆虫,全球已知约16000种。此次发现的化石标本,属于蝽类昆虫的早期代表,其化石记录可追溯至晚三叠世。专家指出,这是我国境内首次发现保存完整的粗蝽科翅脉标本,更为重要的是,这两件化石清晰地展示了早期昆虫翅脉的高度可变性。
首都师范大学生命科学学院博士生代睿表示,这项研究最令人兴奋的发现是,在1.65亿年前,同一科昆虫的翅脉就已呈现出如此巨大的差异。这意味着在蝽类昆虫的分类学研究中,不能简单用现代蝽类相对固定的翅脉特征去反推远古类群的系统位置。昆虫特征的演化路径,可能比此前设想的更为复杂和多样。

据了解,此前国内对蝽类化石翅脉及进化演变的研究相对薄弱。此次发现揭示了一个重要现象:在侏罗纪至白垩纪期间,粗蝽科内部翅脉形态差异极大,从极简到极复杂,甚至网状脉等多种类型共存。这表明在昆虫演化的早期阶段,翅脉并非像现代类群那样稳定不变,反而具有很高的可塑性。
截至目前,全球已报道粗蝽科约30属45种,其中我国东北地区尤其是辽宁、宁城等地的中生代地层,保存的化石标本最为完整,是研究该科演化的核心区域。
首都师范大学生命科学学院教授任东指出,这项研究不仅描述了新物种,更重要的是提出了演化生物学上的一个思考:性状在演化的早期可能处于“试验阶段”,具有较高变异度。随着时间推移,某些性状才逐渐稳定下来,成为现代类群的识别特征。宁城地区保存的丰富化石,为追溯这一过程提供了不可多得的实证材料。(记者:史子龙 通讯员:单德志 康秀娟)
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