緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)叩甲總科的新科：白堊光螢科 揭示發(fā)光甲蟲的早期演化
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)EurekAlert!：生物發(fā)光現(xiàn)象廣泛地存在于各類生物中。在陸生動物中，琥珀能進(jìn)行生物發(fā)光的中發(fā)早期物種大多數(shù)都屬于鞘翅目昆蟲（俗稱甲蟲），而其中又以叩甲總科（螢火蟲及其近親）的現(xiàn)叩新科物種最多。大部分發(fā)光的甲總叩甲總科的物種都屬于“螢類”（lampyroid），包括螢科（Lampyridae）、科的科揭光螢科（Phengodidae）、白堊雌光螢科（Rhagophthalmidae），光螢光甲以及一個于2020年新建立的演化華光叩甲科（Sinopyrophoridae）。在這一分支中，緬甸除最基部的琥珀華光叩甲科外，螢科、中發(fā)早期光螢科與雌光螢科的現(xiàn)叩新科身體均較為柔軟，部分類群的甲總雌性還具有幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象，這使得這一類群的科的科揭物種很難保存為化石。除螢科于白堊紀(jì)緬甸琥珀及一些新生代地層中有化石記錄外，其他類群此前尚沒有化石被正式報道。
近期，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的科研助理李言達(dá)、蔡晨陽副研究員等人與捷克帕拉茨基大學(xué)、英國布里斯托大學(xué)，及國內(nèi)中山大學(xué)的同行合作，從緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了一個叩甲總科的新科：白堊光螢科（Cretophengodidae）。這一新類群的發(fā)現(xiàn)對于研究叩甲總科中生物發(fā)光的起源與演化具有重要意義。該項研究成果已于2021年1月20日在線發(fā)表于英國《皇家學(xué)會會刊—B輯》（Proceedings of the Royal Society B）上。
研究人員在白堊紀(jì)中期緬甸琥珀（約1億年前）中發(fā)現(xiàn)了一枚保存較完好的阿扎白堊光螢（Cretophengodes azari Li, Kundrata, Tihelka & Cai, 2021）雄性標(biāo)本。白堊光螢的觸角具12節(jié)，呈雙櫛狀，與現(xiàn)生的光螢科相似。然而白堊光螢的前胸腹板較發(fā)達(dá)，鞘翅完全覆蓋腹部，腹部可見腹板6節(jié)，與光螢科及近緣的雌光螢科不同。根據(jù)其形態(tài)特征，研究人員推測白堊光螢可能屬于光螢科+雌光螢科進(jìn)化枝的基干類群。
白堊光螢的第1–3節(jié)可見腹板上具有一個淺色明亮區(qū)域，這可解釋為它的發(fā)光器官，其位置與雌光螢科中的一些物種十分相似。這一發(fā)現(xiàn)表明發(fā)光的螢類進(jìn)化枝至少在白堊紀(jì)中期就已經(jīng)發(fā)生了多樣化。在白堊紀(jì)，包括螞蟻、青蛙、早期鳥類在內(nèi)的軟軀體叩甲的潛在捕食者發(fā)生了快速分化。研究人員推測，白堊光螢中的發(fā)光器官或許與抵御這些捕食者有關(guān)。
白堊光螢的發(fā)現(xiàn)也為這一類群的軟軀體化及生物地理提供了新的見解。華光叩甲科昆蟲的身體完全硬化，而螢類進(jìn)化枝中的其余類群身體都發(fā)生了強(qiáng)烈的軟化。白堊光螢的身體介于二者之間，處于中間過渡狀態(tài)，填補(bǔ)了這一演化上的缺環(huán)。
本項研究由中國科學(xué)院和國家自然科學(xué)基金委的資助。南京古生物所方艷高級工程師提供了激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)支持，畫師楊定華繪制了復(fù)原圖。
論文信息：Yan-Da Li, Robin Kundrata, Erik Tihelka, Zhenhua Liu, Diying Huang, Chenyang Cai* (2021) Cretophengodidae, a new Cretaceous beetle family sheds light on the evolution of bioluminescence. Proceedings of the Royal Society B, 20202730. Doi:10.1098/rspb.2020.2730.
相關(guān)鏈接：http://dx.doi.org//10.1098/rspb.2020.2730
相關(guān)報道：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)螢火蟲的遠(yuǎn)親
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)：古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了古代發(fā)光昆蟲和現(xiàn)代螢火蟲之間“缺失的一環(huán)“——一只被完好保存在琥珀中的1億年前的甲蟲。研究結(jié)果發(fā)布在《Proceedings of the Royal Society B》雜志上。
從歷史上看，雖然生物多種多樣，但甲蟲生物發(fā)光的進(jìn)化過程迄今未被研究透徹，因此，中國、英國和捷克科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一只保存完好的白堊紀(jì)發(fā)光甲蟲是一個重大古生物學(xué)事件。研究者們認(rèn)為，這只雄性昆蟲腹部存在一個發(fā)光器官，科學(xué)家取名為Cretophengodes azar，這說明1億年前的甲蟲就已經(jīng)會發(fā)光。研究者推測，甲蟲最初進(jìn)化出發(fā)光功能，是作為一種防衛(wèi)機(jī)制，用來嚇唬掠食者。
捷克帕拉茨基大學(xué)叩甲科昆蟲專家羅賓·昆德拉塔解釋說：“該昆蟲化石表明，白堊紀(jì)時期，成年昆蟲將發(fā)光功能作為武器。與此同時，發(fā)光功能還起其他作用，比如尋找同伴。“
有意思的是，現(xiàn)代螢火蟲的雌蟲和雄蟲外觀和大小差異很大，紅螢科昆蟲Platerodrilus也是如此，無翅膀的雌性紅螢又稱為三葉蟲。

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