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                解密■中生代葬甲昆虫的亲代抚育行为
                2014-09-16 10:33:54   来源:化石网   评论:0 点击:

                中生代葬甲生态复原图中侏罗世道虎沟生物群中的葬甲化石早白垩世热河生注册送礼金物群的葬甲化石晚白垩世早期缅甸琥珀中的葬甲化石及现代葬甲(右)(化石网报注册送礼金道)据中国科学院南京地质古生物研究所:了解生物进化中的一些


                中生代葬甲生态复原图



                中侏罗世道虎沟生物群中的葬甲化石



                早白垩世热河生物开户群的葬甲化石



                晚白垩世早期缅甸琥珀中的葬甲化石及现代葬甲(右)

                (化石网报道)据中国科学院南京地质古生物研究所:了解生物进化中的一些复杂行为由于缺乏化石证据往往成为科学领域的严峻开户挑战。其中亲代抚育(指双亲对后代的保护和喂养)代表生命演化◎过程中一类意义非凡的行为适应性及节肢动物社会性的核心内容。亲代抚注册送礼金育行为在生命进化史中多次独立演化,广泛存在于昆虫与其他节肢动物及脊椎动物如恐龙等动物群体中。

                南¤京古生物所黄迪颖研究员领导的科学团队,对我国中侏罗世道虎沟生物群(距今约1.65亿年),早白垩世热河生物群(约1.25亿年),晚白垩世早期缅甸琥珀(约0.99亿年)中葬注册送礼金甲化石的系统演化及超微构造的功能形态学的分析解密了中生代葬甲昆虫的亲代抚育行为,揭示了一些复杂行为特性在这些小◥甲虫身上的演化奥秘。该成果于北京开户时间2014年9月16日在线发表于《美国科学院院报》(PNAS)。

                葬甲科(Silphidae)是昆虫纲鞘翅目中的█一个小科,只有不到200个现生种。科学家对葬甲的关注通常不是分类学,而是它们复杂的行为学,如它们的亚社会性生活方式、亲代抚育行为、食腐习性及埋葬食物的特性。由于葬甲化石十分稀少,这些复杂行为的≡发生起源,背景机制,演化发展都无从知晓。仅有的葬甲化开户石来自美国科罗拉多州始新世晚期的佛罗瑞森特生物群(约0.35亿年)。近年来,黄迪颖、蔡晨阳等发现了大量中生代葬甲化石,包括37块来自中←侏罗世道虎沟生物群,5块来自早白垩世热河生物群、6个个体来自晚白垩世缅甸琥珀,在扫描电镜下发现了葬甲化石腹部的发音锉,触角上的注册送礼金化学感受器等,为了解葬甲类昆虫复杂的行为机制提供了全新的见解。

                道虎沟生№物群葬甲化石的发现将葬甲科的化石记录提前了1亿3千万年,但这些远古葬甲和现代种类看起注册送礼金来并没有太大的形态差别,如:棒状的触角、巨大的中胸小盾╳片、横截的鞘翅——展现了葬甲1.65亿年以来的形态稳定性。通过扫描电镜对超微构开户造的观察,发现这些葬甲化石触角末端密布一些微小的化学感受器,并和现代种♂类一样,具有球型和锥型两类感受器。现代葬甲依赖这些化开户学感受器探寻腐肉的恶臭,而它们都是食腐动物——取食腐烂的哺乳★类和鸟类尸体。而在丽蝇(常见种类如红头苍蝇,其幼注册送礼金虫为蛆)出现之前的中侏罗世,葬甲已经大开户量出现在生态系统中,扮演■了一种重要的清道夫角色。

                早白垩世热河生物群中的葬甲化石看起来和〓中侏罗世的并无明显区别,但在它们的第3可见腹背开户板上却发育两列由微小横脊构成的锉状构造,和鞘翅内缘摩擦可以发出鸣声。现代㊣葬甲会在腐肉中制造孔穴产卵,并将一窝幼虫抚养在其中,由“父母”照看后代,属于一种典型的亲代抚育开户行为,构成了简单的社会分工,但还没有形成森严的等级制注册送礼金度,所以葬甲被称为亚社会△性昆虫。在葬甲抚育后代的过程中,这种小小的音锉起到了至关←重要的作用。现代葬甲的重要天敌之一是隐翅虫亚科的一注册送礼金些类型,它们长有巨大的上颚,是凶残的捕食者。南京古生物所博●士研究生蔡晨阳在研究中发现了隐翅虫绝大部分亚科的中生代开户化石记录,而隐翅虫亚科的这类凶猛捕食者同样出现在热注册送礼金河生物群(如发现葬甲化@石的辽宁省北票市黄半吉沟产地)。因而,有理由相信这些〒大型的捕食性隐翅虫在当时有可能就是葬甲的天敌。葬甲在注册送礼金受到天敌袭扰时可以用鞘翅摩擦音锉发出尖锐的鸣叫声吓退掠食者。也许正是由于致命天敌的出现,才导ξ 致了白垩纪葬甲发音锉的产生,体现了一种巧妙的生存策略。另外,葬甲注册送礼金的鸣叫声也是和幼虫的一种重要交流手段。

                热河生开户物群葬甲化石的时代早于其他社会性昆虫的最早◣地质记录,如最早的蚂蚁发现于白垩纪中期的法国琥珀(约1亿年),最※早的蜜蜂可能存在于缅甸琥珀(约0.99亿年),而目前发现的最早的白蚁也略晚于热河生物群。因而热河生物群亚社会性葬甲的发现也是最早的(亚)社会性昆虫化↘石记录。

                尽管道虎沟和热河生物群的葬甲化石展现出高度开户的停滞演化特征,但它们触角特征和现代种类仍有差异,属于灭绝类注册送礼金型。而距今约1亿年的缅甸》琥珀中首次发现的葬甲化石触角8-10节呈特化的片状,和现代类型无显著Ψ 形态差异,可以归入现生的埋葬虫属(Nicrophorus)。埋藏虫属最奇开户特的习性是把小型哺乳动物和鸟类(一般200克以下)的尸体埋葬在松软的土壤下做成尸团,并在▃其上产卵,作为幼虫的长期食物资源。热开户河生物群的化石证据表明当时鸟类、哺乳动物已出现明显分异及小型化。因而,白垩纪中期一注册送礼金些葬甲可能已经具备埋葬小型哺乳动物或鸟类尸体的ξ特殊习性。

                中生代葬甲的形态稳定性揭示了葬甲科的起源∞或许可以追溯到三叠纪晚期,随着哺乳动物的出现葬甲的祖先形成注册送礼金了特有的食腐习性及相适应的形态结构,因而从隐翅虫科祖先脱离形成独立的类群。在漫长的地质历史中生活习性和食物来源的稳定决定了葬甲形态构ζ 造变化极其微小。  

                本项研究由科技部重大注册送礼金基础研究计划,国家自然科学基金委员会,江苏省杰出青年开户基金,现代古生物学和地层『学国家重点实验室联合资助。  

                论文信息:Chen-Yang Cai, Margaret K. Thayer, Michael S. Engel, Alfred F. Newton, Jaime Ortega-Blanco, Bo Wang, Xiang-Dong Wang, and Di-Ying Huang*, 2014:Early origin of parental care in Mesozoic carrion beetles. P.N.A.S., doi/10.1073/pnas.1412280111

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