短脈螽科昆蟲化石翅膀的掃描電子顯微成像及能譜分析：電子束Z軸對比
（神秘的地球uux.cn報道）據中國科學院南京地質古生物研究所：獲得飛行功能是動物界將生存空間拓展到三維空間的標志性事件，通過翅膀來獲得飛行功能的疊紀的翅動物主要有昆蟲、鳥類和極少數哺乳動物。化石昆蟲在演化歷史中發(fā)展出多種類型的中發(fā)痣結飛行模式，其中蝗蟲類等具有極強的現(xiàn)直飛行能力，可以在數千公里的翅目存種大陸內遷移。然而包括現(xiàn)生蝗蟲在內的昆蟲的蝗亞目的起源問題，長期以來一直存在極大爭議。特殊近年來，美國系統(tǒng)學觀點認為中生代絕滅類型短脈螽類昆蟲與蝗亞目的疊紀的翅起源有密切關系。
近期，化石中國科學院南京地質古生物研究所“現(xiàn)代陸地生態(tài)系統(tǒng)起源與早期演化研究團隊”利用掃描電鏡和能譜分析技術，中發(fā)痣結從美國三疊紀昆蟲標本中發(fā)現(xiàn)直翅目昆蟲存在一種特殊的現(xiàn)直翅痣結構。和現(xiàn)生的翅目存種直翅目昆蟲不同，該絕滅類型存在可以保持飛行穩(wěn)定性的昆蟲翅痣結構，代表了一種新的飛行模式。
該項研究是南京古生物所方艷工程師與美國弗吉尼亞理工大學肖書海教授團隊以及伊利諾伊州立大學的科研人員共同完成的。利用掃描電子顯微鏡不同探頭的探測差異，以及電壓與探測深度之間的相關性，對樣品進行Z軸掃描。過去的觀點認為掃描電鏡只能探測樣品表面信息，然而具體的探測深度和化石保存厚度之間的關系較少有具體認識。新的研究表明，在碳質壓膜化石表面，不同厚度是可以通過電壓與探測深度之間的相關性進行詳細研究的，這一方法為研究碳質壓膜化石較深層信息保存打開新窗口。
本次研究發(fā)現(xiàn)直翅目短脈螽科昆蟲前翅存在一種特異翅痣結構，這種特異翅痣結構在現(xiàn)生直翅目昆蟲中并不存在，現(xiàn)生直翅目昆蟲通過肌肉的收縮與舒張?zhí)峁﹦恿Γ们昂蟪岬纳让娼Y構，擾動周圍空氣獲得升力和向前動力。然而，已經絕滅的短脈螽科昆蟲雖然翅膀的外形與現(xiàn)生直翅目相似，卻具有可以飛行的特異翅痣結構。這種翅痣結構通常認為用來保持飛行的穩(wěn)定性，在現(xiàn)生的蜻蜓類、蜂類中也存在不同結構的翅痣。然而通過比較發(fā)現(xiàn)，短脈螽科昆蟲的翅痣類型與之不同，其特點是翅痣區(qū)不僅僅是角質加厚，而且在翅痣區(qū)存在較多明顯的橫脈組合，這種帶橫脈組合的翅痣類型通常被認為是翅痣的原始類型。
短脈螽類昆蟲是直翅目的一個特異類群，其分類位置長期以來一直存在爭議。最近的系統(tǒng)學觀點認為該類型與蝗亞目的起源存在極大的相關性，因此有關短脈螽類昆蟲的研究對現(xiàn)代蝗蟲等蝗亞目的起源和演化有重要意義。雖然短脈螽科昆蟲為中生代一種全球廣布類型，有非常久的研究歷史，然而，關于該科昆蟲的生態(tài)習性討論仍然十分缺乏，本研究為短脈螽科昆蟲的生態(tài)學研究提供新的實證，同時，新發(fā)現(xiàn)的美國短脈螽科昆蟲是該類型在北美大陸的首次報道，也是全球最古老的短脈螽科昆蟲材料。本研究也為了解該類群的起源和古生態(tài)習性提供了新的證據。
論文信息：Fang Yan, Muscente A.D., Heads S. W., Wang Bo, Xiao S.H.. (2018). The earliest Elcanidae (Insecta, Orthoptera) from the Upper Triassic of North America. Journal of Paleontology.