謎團破解!跳蚤的近親「祖先」竟然是蠍蛉,曾愛喝花蜜如今卻嗜吸血
2021-01-08 前瞻網
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微信掃一掃，我知道了近日，科學家們發表了一項對跳蚤1400多個蛋白質編碼基因的研究，解開了昆蟲進化中存在時間最長的謎團之一，並初步論證了它們的近親——竟然是由一種類似蠍子的長翅昆蟲演化而來！
布裡斯託大學近日發表在《古昆蟲學》（Palaeoentomology）雜誌上的這項研究，利用了最大的昆蟲分子數據集。該數據集使用新的統計方法進行分析——包括更複雜的算法，以測試所有歷史上提出的關於跳蚤在昆蟲生命樹上位置的假設，並尋找新的潛在關係。
這一發現推翻了之前關於跳蚤的理論，這種不尋常的解剖結構意味著它們無法從進化的角度進行分類。
根據這項研究的作者，與人們普遍認為的相反，實際上，跳蚤可以歸類為一種蠍子，它是在二疊紀到侏羅紀(2.9億到1.65億年前)的某個時間開始以脊椎動物的血液為食時進化而來的。
現存的跳蚤近親是蠍蛉科的成員，這是一種罕見的類群，只有7種原產於南半球。與嗜血的跳蚤不同，成年的納米齒蠍（nannochoristids）以飲食花蜜為生，過著平靜的生活。
蚤目長久以來是昆蟲系統演化樹上一個獨立的分支，其與其他昆蟲目之間的親緣關係，一直是昆蟲系統學領域的未解之謎。
「在動物王國的所有寄生蟲中，跳蚤佔據著最重要的地位。由跳蚤傳播的細菌引起的黑死病是人類歷史上最致命的流行病；在14世紀，它奪走了可能高達2億人的生命。」地球科學學院的本科生、主要作者Erik Tihelka表示。
過去人們認為，所有吸血的寄生昆蟲，要麼是捕食者，要麼是在它們的巢穴中與脊椎動物宿主一起生活。跳蚤也一直被定義為一種嚴格以吸血為生的全變態昆蟲——它似乎生來就吸食哺乳動物和鳥類的血液。
但如今科學家們發現，以血為食的動物，實際上可以在原先以花蜜和其他植物分泌物為食的群體中進化而來。
參與這項研究的布裡斯託大學博士生Mattia Giacomelli說:「看起來，專門用於從花朵中吸取花蜜的細長口器，在進化過程中也被保留改造以用於吸血。」
先前就有研究表明，跳蚤和解剖上不尋常的蠍子群之間存在聯繫，但它們的確切關係仍不清晰。跳蚤的基因組經歷了快速進化，這使得重建其久遠的進化關係十分具有挑戰性，這個「未解之謎」就這樣一直懸而未決。
此外，納米齒蠍（nannochoristids）是一種非常罕見且很少被研究的群體，只出現在紐西蘭、澳大利亞東南部、塔斯馬尼亞和智利，所以它們很容易被忽視。
但如今，研究人員們終於確認——跳蚤是一類特化的蠍蛉，這將蚤目降級為長翅目的一個次目。現生完全變態類昆蟲，也將從11個目減少為10個目。
「新的研究結果表明，我們可能需要修訂昆蟲學教科書。南京地質古生物研究所(NIGP)副教授、布里斯托大學中生代昆蟲研究員蔡晨陽（Chenyang Cai）說。
「我們特別保存了侏羅紀和白堊紀的跳蚤化石。特別是一些來自中國的侏羅紀跳蚤，大約有一億六千五百萬年的歷史，非常巨大，長度可達兩釐米。它們可能以恐龍為食，但這很難判斷。更有趣的是，這些古老的跳蚤和現代的蠍子有著共同的重要特徵。」
據悉，在這一過程中，中外古生物團隊合作選取了現生吸吻類26個代表物種，並根據此前千種昆蟲轉錄組進化(1KITE)團隊測得的轉錄組數據，調取了1478個直系同源單拷貝蛋白編碼核基因。結果證明，蚤目位於長翅目的內部，與現生的小蠍蛉科（Boreidae）構成姊妹群的關係。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
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