黃迪穎和蔡晨陽在修復化石。記者趙傑/攝
1.65億年前的脈翅目化石和蜚蠊化石
古代昆蟲化石
蜚蠊化石
突眼隱翅蟲化石與現生突眼隱翅蟲
《昆蟲記》是法國傑出昆蟲學家、文學家讓·亨利·卡西米爾·法布爾的傳世佳作,這本書不僅真實地記錄了昆蟲的生活,還透過昆蟲世界折射出人類社會。在一百多年後,地球的另一端,兩位中國的昆蟲研究者穿越時空,與遠古昆蟲「對話」,書寫著又一部「昆蟲記」。
通過多年研究,中科院南京地質古生物研究所研究員黃迪穎、博士研究生蔡晨陽及國內外的合作者們,揭開了遠古昆蟲的「秘密」:1億多年前,地球上的昆蟲種類,和現在相當。天上、水中、土壤裡,到處都是昆蟲的身影。別看它們個頭小,但藝高膽大,1.65億年前的跳蚤,敢偷襲霸主恐龍,吸它們的血;4000多萬年前的「突眼隱翅蟲」生活在水邊,絕技是「水上漂」……
一對師徒,兩位「蟲迷」
黃迪穎辦公室裡幾乎沒有落腳的地方,這裡幾乎被化石「侵佔」了所有地盤。辦公室靠牆壁,放著兩排書架,中間一溜桌子。化石放在每個地方,抽屜裡、桌子上、顯微鏡旁……每次,都會在他的辦公室裡發現「寶貝」,除了各種昆蟲化石,緬甸琥珀也很震撼,桌球大的琥珀裡,就有幾十隻沉睡了一億年的遠古昆蟲。
「我們一年要看5萬多個昆蟲化石,重點的化石做詳細研究。」面對現代快報記者的驚詫,黃迪穎和蔡晨陽一臉憨笑,「真的,最古老的跳蚤化石就是從近20萬枚化石中挑選出來的。」黃迪穎說,他和蔡晨陽研究的是生物的起源與進化,要想找到答案,就得從化石入手。
其實,胖乎乎的黃迪穎和瘦瘦的蔡晨陽,看上去更像哥倆,不像師生。兩人一個75後,一個85後,都對「蟲」情有獨鍾。「我大二去湖山實習,由於我眼尖,找化石總能有驚喜的小發現,從此就深陷入謎一樣的古生物世界。當時我還沒學古生物和地史學,卻總喜歡在圖書館翻些資料,一有空閒就在南京周邊東挖西挖。」黃迪穎本科學的是地球科學系,因為對古生物著迷,後來,成了古生物學家,1995年,開始和古昆蟲「打交道」。
而蔡晨陽本科學的是生物學,2010年,成為黃迪穎的學生。「他特別能幹,是專門研究甲蟲的,這兩年每年都能發表十來篇文章。」對於蔡晨陽,黃迪穎忍不住由衷地誇讚。外人看去,枯燥、冷僻的小昆蟲,他倆每天都樂在其中。在凌亂的辦公室裡,他們可以第一時間找到每一種遠古昆蟲化石的落腳點;那些奇奇怪怪的昆蟲名,他倆也是「門兒清」,還能幫你還原蟲子們的「前世今生」。
來自法布爾故鄉的隱翅蟲化石
提到隱翅蟲,你該不會忍不住打一個寒戰吧?印象中,這種蟲子會蜇人,留下一個個紅色的印記。「其實,會咬人的隱翅蟲佔少數,絕大多數隱翅蟲是不咬人的。」蔡晨陽說,隱翅蟲的遠古祖先,生活在1.65億年前的內蒙古道虎溝;近一些的「祖先」,如4000多萬年前的「突眼隱翅蟲」,它們生活在《昆蟲記》作者法布爾的故鄉,法國南部的一個村莊裡。
說起「突眼隱翅蟲」化石,蔡晨陽笑了,那是合作夥伴安德雷·奈爾採集到的,由於他本人對遠古隱翅蟲不了解,所以,把化石送給蔡晨陽他們來一起研究。「安德雷·奈爾是一位非常有名的昆蟲專家,就職於法國巴黎自然歷史博物館,這個博物館也是法布爾曾經工作過的地方。有一次,我路過法國,專程拜訪了奈爾,因為他是我導師的好朋友。當時,奈爾把自己最新採集的標本拿給我看,當時,我一眼看中了『突眼隱翅蟲』,我覺的這個最重要。」蔡晨陽說。
對安德雷·奈爾,黃迪穎很熟悉。10多年前,黃迪穎在法國留學的時候,就叩開了奈爾的辦公室,和他探討學術問題。「我當時覺得奈爾一篇文章的研究觀點有點問題,去找他討論,沒想到成了好朋友,還建立了合作關係。」
這個化石,安德雷·奈爾是怎麼找到的?蔡晨陽說,他也不太清楚。不過,他知道是在法國南部小鎮始新世地層(距今4000~5000萬年)中發現的。藉助顯微鏡,蔡晨陽和黃迪穎「還原」化石上隱翅蟲的樣子,「它的頭幾乎被眼睛佔據了,就像蜻蜓的大眼睛,長相奇特。生活方式也很奇特,它生活在水邊,專門在水上捕捉小跳蟲,不僅會飛,還會在水上輕鬆行走,練就了『水上漂』絕技。」「突眼隱翅蟲」為啥會這種絕技?因為,它的尾部腺體能分泌一種奇特的化學物質,提高水的表面張力,這讓隱翅蟲在水上來去自如。
世界級「寶貝」,被他們解剖了
1.65億年前的昆蟲世界中,有一種奇特的小昆蟲,會不斷叩頭,科學家們叫它叩頭蟲。
蔡晨陽和黃迪穎研究的昆蟲裡,就有叩頭蟲的一個小分支——拉絲叩甲蟲。電腦裡,1.65億年前的「拉絲叩甲」,身披鎧甲,雄的苗條,雌的圓潤,看上去還有幾分威風。「1.65億年前,這種蟲子生活在內蒙古道虎溝,它們的個體差異很大,塊頭大的有2.5釐米長,塊頭小的只有7毫米左右。」
蔡晨陽說,如今,中國已經找不到「拉絲叩甲」的蹤影,昆蟲學家們曾經在澳大利亞發現過它們的身影。
不過,現在可能已經滅絕了,因為澳大利亞的昆蟲學家們今年去尋找,已經找不到了。現生的「拉絲叩甲」標本,全世界也只有47枚。
「我這裡有一枚。」蔡晨陽拿出一個小試管,試管裡漂浮著看不清長相的昆蟲標本。「已經被我解剖了,不然不知道它的結構和1.65億年前有什麼不同。」蔡晨陽說著,一臉淡然,而我們則張大了嘴巴:這枚標本是世界級的寶貝,在這裡被解剖了!
蔡晨陽笑笑,今年1月份,他去澳大利亞拜訪了澳大利亞著名科學家約翰·勞倫斯,兩人交流了關於「拉絲叩甲」的一些研究想法。「我當時帶去了從內蒙古道虎溝發現的『拉絲叩甲』標本,為了摸清這種昆蟲的秘密,勞倫斯送給我一現生的『拉絲叩甲』標本,全球只有47,都是在1987年前捕捉到的,之後再也沒能發現它們的蹤跡。」這枚標本拿到中科院南京地質古生物研究所後,就被解剖了。「這才是科學研究,一直保存體現不出它們的價值。」通過對化石標本和現生「拉絲叩甲」標本的對比研究,蔡晨陽發現,1.65億年前的「拉絲叩甲」相比於現生的「拉絲叩甲」,品種更為豐富且體型偏大一些。至於生活習性,這需要進一步研究。
黃迪穎介紹,從事古生物研究,國際交流是一個非常重要的平臺。「我們只要有機會就會去國外的博物館進行交流學習,因為很多知名專家都在那兒工作,標本、文獻的收藏也非常全面,而且他們也很願意將豐富的資源與我們分享。」