科學家發現一億年前甲蟲新物種 外形酷似駝峰—新聞—科學網

2020-11-23 科學網

 

日前，石探記科學團隊中兩名來自臺灣的科學家蕭昀（臺灣大學）和黃嘉龍博士（臺灣師範大學）在緬甸琥珀中發現了一種史前大花蚤新物種，該物種是全世界目前發現的第四種緬甸琥珀大花蚤物種，同時也是細身大花蚤亞科在中生代化石紀錄中的第二筆記錄。為表彰中國科學院動物研究所科學家陳睿博士發現並提供的研究材料，該新物種被命名為：陳睿刺足大花蚤，學術名：Spinotoma ruicheni Hsiao & Huang, 2017。

圖一、陳睿刺足大花蚤 Spinotoma ruicheni Hsiao & Huang, 2017

大花蚤科是外形駝峰狀的寄生性甲蟲，目前發現的最古老的大花蚤科甲蟲化石紀錄是在內蒙古道虎溝化石層生物群發現的距今約1.65億年的中侏羅紀時期的媧皇始源大花蚤 （Archaeoripiphorus nuwa Hsiao, Yu & Deng, 2017），值得一提的是媧皇始源大花蚤同樣是石探記科學團隊科學家蕭昀發現的。

細身大花蚤亞科 (Pelecotominae) 的翅鞘完整覆蓋住腹部，被認為是較原始的類群，目前已知現生有些種類在幼生期時會寄生在朽木棲的甲蟲類群幼蟲如竊蠹，雌蟲會將卵產在朽木上靠近竊蠹幼蟲製造出的坑道開口附近，細身大花蚤的幼蟲孵化後會去尋找適合寄生的竊蠹幼蟲並在隔年從寄主蛹室中破蛹而出。目前發現的最早的細身大花蚤亞科化石紀錄是在緬甸琥珀中發現的海蒂扇角大花蚤Flabellotoma heidiae Batelka, Prokop & Engel, 2016。

陳睿刺足大花蚤（Spinotoma ruicheni Hsiao & Huang, 2017）的發現增進了人類對史前大花蚤的物種多樣性的認識，同時透過現生大花蚤類群和已知的化石物種間的比較形態學和中生代的古環境學，蕭昀與黃嘉龍博士對大花蚤科形態、多樣性演化和古生物學進行了以下5條推論：

1) 多樣性：透過中生代大花蚤成員的形態比較，我們可知在中生代晚期，大花蚤科已具備相當程度的形態多樣性，本發現又增添一新佐證。

2) 形態演化：在前人研究中曾提出有關本科的祖徵及形態演化，認為如現生大花蚤特定類群的短翅鞘特徵應是演化自完整覆蓋住腹部的類群，這個演化趨勢為目前已知的形態、分子親緣關係研究所支持，而我們對於中生代化石大花蚤的研究亦驗證此假說。

3) 古生物學：本種為細身大花蚤亞科的成員，現生的細身大花蚤會寄生於木棲的甲蟲類群幼蟲，基於外觀形態的相似性以及緬甸琥珀生物群出土豐富的朽木棲的甲蟲類群，推測本種可能已建立與朽木棲甲蟲的寄生關係，且這些寄生性甲蟲的多樣化可能與朽木的甲蟲在白堊紀的多樣性演化相關。

4) 侏羅五化甲的系統分類：2011年，中科院南古所發表了一種來自侏羅紀中期的擬步行蟲總科甲蟲──侏羅五化甲 (Wuhua jurassica Wang & Zhang, 2011)，研究人員認為本種為一種「似花蚤類」生物，並將其歸劃於科級未定位，在此研究中通過對其形態與先前發表的媧皇始源大花蚤和現生的鋸角大花蚤 (Trigonodera tokejii (Nomura and Nakane, 1959)) 比較，我們認為侏羅五化甲很可能屬於大花蚤科。

5) 花蚤類楔形體態的演化：已出土的化石紀錄顯示，侏羅紀中期已有花蚤科的出現，這些花蚤與現生的後裔體態十分近似，很有可能也是以花粉為食，且有可能與裸子植物關係密切，也就是說現生花蚤體態外形並非一般所認為的昆蟲形態演化與開花植物出現有關 。基於花蚤科與大花蚤科的親緣關係以及我們的研究，我們認為現生的大花蚤科之獨特的身體結構亦非與被子植物協同演化的產物，而是直接繼承了侏羅紀時期祖先類群的身體構建。

圖二、陳睿刺足大花蚤的復原想像圖，本種可能跟本亞科的現生成員一樣會在朽木尋找適合產卵的地方

蕭昀和黃嘉龍博士有關這一發現的研究論文將發表在古生物和地質學領域國際期刊《白堊紀研究》(Cretaceous Research)上。

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