左圖:夫妻沙螽。
上圖:鳴螽。
1.65億年前,一對沙螽(讀zhōng)「夫婦」正在頭碰頭說著「悄悄話」。突然周圍的火山噴發了,漫天的火山灰將它們「掩埋」起來。它們形成的化石被古生物專家在內蒙古寧城發現。昆蟲是自然界種類最豐富的類群,從出現至今已有4億年的歷史,人類自然無法觀察它們漫長的演化歷程,然而化石卻是記錄地球生命演化歷史的最直接的「物證」。昨天,南京古生物博物館「飛向天空的先驅——古昆蟲特展」開展,一大批保存精美的昆蟲化石被集中展示。展覽將至少持續三四個月,票價20元。
通訊員 陳孝政 本報記者 朱姝
災難降臨前沙螽夫妻在說「悄悄話」
一進入展廳,南京地質古生物所張海春教授就向記者推薦了一塊奇特的化石:上面清晰地保留了兩隻昆蟲。「這是沙螽,化石上面的是一雌一雄兩隻。」張海春告訴記者,這塊化石被發現在內蒙古寧城地區,屬於著名的道虎溝昆蟲群。地質年齡大約是1.65億歲,該生物群也是世界上中生代昆蟲類別最繁多的動物群。
沙螽究竟是什麼昆蟲呢?據了解,它屬於直翅目長角亞目,一直存活至今。但是因為環境的變化,現在沙螽的數量已經不多了。它們主要生活在樹上或石縫間,身上長有多隻腳和許多刺。這種昆蟲在近兩億年的時間裡幾乎沒有一點進化,其形體特點一直保持到現在,是整個自然界最大的昆蟲。其中有的重達七八十克,比蒼蠅大100倍~150倍,是一般蝗蟲的50倍。「我曾經看到過一篇報導,在南極都有沙螽的存在,它們以藻類為生。」不過,和現在的沙螽不同,它的「祖先」是有翅膀的。經過研究,研究人員發現化石的表面有火山灰,證明當時有可能出現了火山爆發。但是這對沙螽「夫妻」光顧著說「悄悄話」了,轉瞬就被厚厚的火山灰「蓋」住。
其實,像這樣「夫妻版」古化石,這並不是第一次出現。去年,南京古生物博物館的「「熱帶生物群化石精品展」上,就曾經展出震驚世界的「夫妻孔子鳥」化石。「我也曾經找到過一塊琥珀,裡面有兩隻正在交配的蚊子。」張海春說,這樣的化石「可遇不可求」。
最古老的「情歌」1.65億年前就有
而在沙螽化石的旁邊,擺放著鳴螽化石。現生類群非常稀少,在我國雲南、四川等省以及印度東北部和北美落基山脈等地有分布。和沙螽一樣,鳴螽也是出現在1.65億年前,屬於道虎溝昆蟲群。「它和我們現在常見的蟈蟈很類似,都會叫。」張海春指著化石說。
據介紹,最近我國科學家研究復原了鳴螽的叫聲,這種叫聲也被稱為最古老的「情歌」。專家研究了這個化石發音器官的解剖學結構,並與59種現有鳴螽進行比較。得出結論認為,這種昆蟲一定產生非常悅耳的聲音,這種聲音是純粹的單一頻率。這一發現表明,大約1.65億年前侏羅紀中期的動物可能已經開始利用發聲進行交流。發出嘹亮清晰的聲音「宣告」了它的地位,雌性根據聲音判斷是否做出響應。利用聲音,雄性的叫聲能夠傳播得更遠、更有效。然而,這也令雄性被那些能夠聽到聲音的天敵發現。
3億年前的「蜻蜓」翼展有72釐米長
在展廳的上方,懸掛著一個「超大版」的蜻蜓模型。和我們現在常見的蜻蜓相比,它顯然要大好幾個「數量級」。蜻蜓真的能長那麼大嗎?張海春說,當然可以。這種「超大版」蜻蜓生活在3億年前的石炭紀,它屬於蜻蜓目,但和現在的蜻蜓還是有結構上的不同。「蜻蜓的翅膀上有翅節,古蜻蜓沒有。」張海春告訴記者。
在3億年前,這種巨型節肢動物大量存在,包括超大的蜉蝣、蠍子,吊蘭大小的蜘蛛等。其中最著名的要算巨型古蜻蜓,它們的翼展長達72釐米,如同一隻鷹,是地球有史以來最大的昆蟲。近年來通過對遠古蜻蜓的飛行機制的研究,證明這種巨型蜻蜓也會飛。化石資料表明,它的雙翅上有類似現代蜻蜓的褶皺結構。現代蜻蜓能扭動外部的翅膀,而古蜻蜓可以緩緩扭動全部翅膀。古蜻蜓的翅膀翅脈密集,眾多起著支撐作用的主脈交錯分布。而巨大的眼睛幫助古蜻蜓成為優秀的「掠食者」,龐大的雙顎鋒利無比,任何較小體型的種類,無論是螞蚱還是自己的同類,都難逃劫難。「巨型古蜻蜓在3億年前曾經昌盛一時,但大約經過5000萬年的二疊紀晚期,就神秘地消亡了。」張海春說。
為什麼這個時候的昆蟲的體型可以如此巨大?張海春解釋說,一是與當時大氣中的氧含量有關。經過科學模擬還原,證明當時大氣中的氧含量最高達到了35%,而現在的氧含量只有21%。許多節肢動物是通過遍布它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣,所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進化。還有一個原因,是因為當時生物界並沒有「競爭對手」。就拿古蜻蜓來說,那個時候空中沒有翼龍,也沒有鳥類。「沒有了威脅,長得也會更大。」