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3.12億年前的化石揭示了昆蟲的行為和進化
發布時間：2025-12-10 07:48:24 來源：桑間濮上網 作者：娛樂
Macroneuropteris scheuchzeri的內生痕跡:(A) MCZ 198877a(部分)和內生結構(B)-(H)的放大細節。署名:uux.cn/理查德·j·克內希特
（神秘的化石地球uux.cn）據哈佛大學：昆蟲是脆弱的軟體動物，其遺骸很難保存。揭示進化翅膀經常變成化石，昆蟲但是為和昆蟲的身體，如果存在的億年話，通常是化石原始史前動物的碎片，這使得科學家很難研究它們。揭示進化古生物學家了解史前昆蟲的昆蟲一種方法是追蹤化石，這些化石幾乎只能在植物化石上找到。為和
“我們有很好的億年植物化石記錄，”哈佛大學生物和進化生物系博士生理查德·j·克內希特說。化石“在更遠的揭示進化時間里，遺跡化石比尸體化石更能告訴我們昆蟲的昆蟲進化和行為，因為植物和其上的為和遺跡化石保存得非常好。與尸體不同的是，這種痕跡不會隨著時間的推移而移動，總是會在它產生的地方被發現。”
在發表在《新植物學家》上的一項新研究中，由Knecht領導的研究人員描述了在石炭紀種子蕨葉上發現的內生痕跡化石，這是葉子內部進食的最早跡象。3 . 12億年前的石炭紀化石提供了內部進食，即所謂的樹葉開采，可能起源的證據，并表明這種行為的年齡比人們認為的大約早7000萬年。
“在昆蟲在植物內部進食的所有方式中——挖掘葉子內部，昆蟲控制植物發育機制的腫瘤樣蟲癭，昆蟲在木材中的鉆孔和坑道，以及昆蟲侵入種子以消耗營養胚胎組織的無數方式——挖掘是最神秘的，”合著者，史密森尼國家自然歷史博物館高級研究地質學家兼化石節肢動物館長康拉德·c·拉班德拉說。
“最早的礦坑記錄于早三疊世，在二疊紀末大滅絕后不久，然而蟲癭、鉆孔和種子捕食延伸到更早的古生代。為什么推遲開礦？我想我們現在有了答案。”
(A)昆蟲和植物-昆蟲關系的主要化石證據用標記點表示，特別提到全變態昆蟲目(雙翅目、膜翅目、鱗翅目和鞘翅目)和葉片內生損害。主要采葉目來源的基因組估計以粉紅色(鞘翅目)、橙色(膜翅目)和藍色(鱗翅目)給出。(B)scheuchzeri macro neuropteris上的pinnule礦化石。(MCZ 198877a)來自美國馬薩諸塞州的羅德島地層
在全變態昆蟲(經歷完全變態的昆蟲:鱗翅目(飛蛾)、鞘翅目(甲蟲)、雙翅目(蒼蠅)和膜翅目(黃蜂和葉蜂))中，內部取食植物是常見的。幼蟲鉆入葉子，開始以葉子的內部組織為食，留下一條痕跡。當幼蟲在葉子中穿行時，它也在生長，經歷不同的蛻皮階段，甚至留下它的糞便，稱為frass。
“Frass是我們在識別內部喂養時尋找的東西之一。Knecht說:“Frass甚至可以有不同的特性，這在確定是什么動物制造它時很有用。”幼蟲將繼續在葉子中留下痕跡，直到它化蛹、孵化、從葉子中脫離并飛走。
這一遺跡化石是在石炭紀羅德島地層中發現的。羅德島地層最初是一個沼澤，積水的環境，提供了一個缺氧的環境，很好地保存了植物化石；古生物學家稱之為lagersttte，這里出產保存完好的非凡化石。
“有一樣東西不會變成化石，那就是幼蟲，”克內希特說。“它們太精致，太小了。所以看到這樣的東西真的很有見地，因為它告訴我們特定時間的幼蟲行為，即晚古生代，我們對幼蟲知之甚少。”
使用JEOL 7900F SEM的SEM分析的反向散射和能量色散光譜(EDS)結果。(A)部分內生痕跡SEM反向散射顯微圖像。方框(B-E)代表進行元素映射的區域。B1-E1顯示了在相對聚焦區域內發現的所有元素的堆疊圖像。B-E區的單個元素圖可在補充數據中找到。B2-E2代表在方框B-E中發現磷元素圖(青色)
特殊的保存讓研究人員能夠清楚地看到內生痕跡，這些痕跡遵循古生物學家在定義這種行為時尋找的模式，例如蜿蜒的小徑，幼蟲會避開葉子的邊緣和主脈。這種行為只被全變態昆蟲所知，包括現存的動物。
“這一發現將這種行為向前推了7000萬年，”克內希特說。“它向我們展示了兩件事情，一是幼蟲的行為，這是我們在化石記錄中沒有看到的，因為幼蟲通常不會保存下來。第二，完全變形的進化，全代謝，在這個時候存在。”
該化石被收藏在哈佛大學的比較動物學博物館，Knecht也在研究其他化石。
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