白垩纪甲虫化石揭示了萤火虫感官和信号系统的早期进化

白垩纪甲虫化石揭示了萤火虫感官和信号系统的早期进化

Icaroramus perisi及其独特的异形触角。图片来源:英国皇家学会B会刊:生物科学(2026年)。DOI:10.1098/rspb.2026.0295

(神秘的地球uux.cn)据中国科学院(作者:张南楠):科学家们发现了一块保存极为完好的一亿年前甲虫化石,这为我们提供了一个罕见的视角,展现了萤火虫及其近亲如今所使用的复杂感官和交流系统的进化过程。萤火虫属于鞘翅目,涵盖所有甲虫。

该化石标本既保留了精致的触角,也保存了完整的腹部发光器官。这两种特征出现在同一化石中,为重建萤火虫及其近亲感官和信号系统早期进化提供了关键证据。

该研究由布里斯托大学博士生李延达和中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳教授共同领导。他们的研究结果于7月29日发表在《皇家学会B期刊》上。

这是一扇罕见的昆虫信号窗口

昆虫通过多种信号交流,包括化学气味、声学信号、颜色图案和生物发光。这些复杂的交流系统构成了其卓越进化成功和非凡分类多样性的关键基础。然而,由于软组织和精细微观结构保存潜力极低,相关化石证据仍然稀少。

新描述的化石是一种独特的新属,属于“萤类”甲虫,从缅甸克钦琥珀中鉴定出来,可追溯到大约1亿年前。系统发育分析表明,新属属于已灭绝的Cretophengoidae科。在单个化石个体中保存其触角和腹部发光器官为重建萤火虫及其近亲的感觉和信号系统的早期进化提供了关键证据。

Icaroramus最显著的形态特征是其独特的触角。触角由12节组成,前翅4至11上有两对形态不同的侧支。每个前腺基部近端的对支拉长,顶端扩张,毛毛粗糙。相比之下,节段中点附近的内侧对较短且纤细,仅覆盖细毛。

白垩纪甲虫化石揭示了萤火虫感官和信号系统的早期进化

艺术重建作品,描绘白垩纪森林中发光的Icaroramus。图片来源:英国皇家学会B会刊:生物科学(2026年)。DOI:10.1098/rspb.2026.0295

来自前所未有天线设计的线索

这种异形触角,特点是在同一前腺上有两对形态不同的侧枝,在鞘翅目中前所未有。研究人员认为,这种异常形态可能是由于单个前腺细胞内触角分节程序的部分重新激活,产生了额外的分支生长。

许多现存昆虫谱系通过化学通讯定位配偶,具有发达的分枝触角,增强了对微量空气信息素的检测。Icaroramus复杂的触角表明,它在寻找配偶时高度依赖费洛蒙线索。

此外,两组触角支之间的明显形态差异可能反映了嗅感管的功能分区,使甲虫能够区分不同的化学信号。这种高度专化的化学感觉能力表明白垩纪的“萤类”甲虫已进化出复杂的生态适应。

轻微器官可能曾警告捕食者

相比之下,仅凭化石材料无法确定腹部光性器官的具体生物学功能。使用光信号求偶的活萤火虫类群通常表现出简化的触角。然而,Icaroramus结合了复杂的光器官和高度分枝的触角,这种组合与大多数依赖发光求偶信号的现代萤火虫不符。因此,Icaroramus的生物发光器官很可能用于警戒性地防御捕食者,尽管也不能完全排除其在配偶吸引中起到辅助作用。

这些发现综合显示,到白垩纪中期,即约一亿年前,“萤类”甲虫已进化出高度专业化的感官结构和功能性生物发光能力。该化石提供了罕见证据,表明多种传播策略在萤火虫及其近缘物种的早期进化史中已出现。

出版信息

Yan-Da Li等,《一种有气味且发光的萤火虫亲属:白垩纪“萤类”甲虫复杂信号系统的证据》,《英国皇家学会B会刊:生物科学》(2026年)。DOI:10.1098/rspb.2026.0295




上一篇 下一篇 TAG: 白垩纪 化石 甲虫 萤火虫