這個生物界最理想的「無人機」,曾是「空中巨無霸」,甚至捕食蜥蜴……
殊不知,億萬年前,蜻蜓也曾是「空中巨無霸」,它們的菜單上甚至包括蜥蜴等小型脊椎動物。
蜻蜓是一種古老的昆蟲
分類學上,蜻蜓總目分為已經滅絕的古蜻蜓目、原蜻蜓目,以及現代的蜻蜓目三類。
從時間上看,這三者具有順序演化的關係:古蜻蜓目僅生存於晚石炭世早期;原蜻蜓目出現於晚古生代,並於三疊紀末滅絕;蜻蜓目出現於二疊紀,侏羅紀發生輻射,後代一直延續到今天。
從3億多年前誕生起,蜻蜓總目總體上經歷了體型由大到小的變化。
古生代晚期,當時地球大氣含氧量比現在高得多,那時,出現很多巨型動植物。在紀錄片中常見的遠古「巨型蜻蜓」,大多屬原蜻蜓目的巨脈蜓,其主要捕食各種昆蟲,有些甚至會捕食一些小的脊椎動物,如蜥蜴。其中,產於美國早二疊世的二疊擬巨脈蜓的翅展可達710毫米,是世界已知最大的昆蟲。
巨脈蜓化石
圖為後人繪製的正在捕食的巨脈蜓
中生代時期,大型蜻蜓還是當時空中的「霸主」,只不過,「好景不長」,由於受到逐漸發展起來的翼龍的捕食,它們的「生活壓力」逐漸增大。到侏羅紀後期,隨著鳥類的出現,蜻蜓們來自空中的壓力變得更大,體型也越來越小。
中國北方中生代蜻蜓總目化石,比例尺 = 10 mm
現在嘛,如你所見……(風水輪流轉,三十年河東三十年河西,大約沒有誰比蜻蜓更深有體會了……)
蜻蜓OS:遙想億年前……
如今,還在地球上生活的「蜻蜓」們,全部屬於蜻蜓目。
蜻蜓目可以分為三類:第一類是差翅亞目,就是我們俗稱的「蜻蜓」;第二類是均翅亞目(束翅亞目),名為「豆娘」,一般顏色鮮艷,身體細長,體型大多數比蜻蜓要小(停息時,豆娘的四翅疊立於體背,蜻蜓的四翅則平展);第三類名間翅亞目,特徵介於前兩類之間,名為「蟌蜓」或者「昔蜓」,僅孑遺有兩個現生種。
至於蜻蜓的體型為什麼越來越小,中科院南古所研究員張海春解釋有兩方面的因素:
1.空氣中的含氧量的變少,以及生存壓力的影響,導致蜻蜓越來越小;
2. 競爭者和捕食者(翼龍、鳥類和蝙蝠)的出現,對昆蟲的體型大小無疑也起到重要的控制作用。
蜻蜓化石最新研究進展
2億年前,三疊紀晚期的一日,在濕潤的準噶爾盆地上,一隻「巨型」蜻蜓悠然的飛著,突然「啪」的一聲,遭遇「暗器」,讓它「香消玉殞」……流水和泥漿將它埋葬。
2億年後的2017年,中科院南古所研究員張海春主導的團隊在此處發現了它的翅膀。
原蜻蜓目化石層位
這是一種新的遠古蜻蜓,其翅膀特點如下:尤為細長、縱脈特化、橫脈非常密集。據此,建立一個新科:中國三疊蜓科。
為了紀念中國著名古昆蟲學家林啟彬教授,科研人員將這種新發現的原始蜻蜓,命名為「林氏中國三疊蜓」。
該研究意義在於,此次發現的林氏中國三疊蜓所屬的原蜻蜓目支系,代表了古生代巨型蜻蜓和現代蜻蜓的形態學「鏈接」。
這枚化石中,蜻蜓單翅長101至102毫米,原始蜻蜓翅展寬度達到210毫米(A4紙短邊的長度),它是我國中生代目前已知的第二大蜻蜓類化石。
原蜻蜓目化石它是第二,誰是第一?
迄今為止,我國中生代已知最大的蜻蜓類化石,被命名為趙氏修復蟌蜓。
這是由張海春團隊,於2013年在內蒙古寧城侏羅紀道虎溝化石層(約1.65億年前)發現的,這也是世界第四大的蜻蜓目昆蟲。
該蜻蜓前翅長107.6毫米,寬14.3毫米,據此推斷該蜻蜓翅展達225毫米(比A4紙短邊長1.5厘米) 。
這個名字則是用來紀念我國已故著名昆蟲學家、蜻蜓專家趙修復教授。
趙氏修復蟌蜓前翅光學照片
蜻蜓化石不完整之謎
現今,所發現的保存於沉積岩中的蜻蜓化石多是不完整的。
迄今為止,科研人員發現的,大多是蜻蜓的翅膀化石。這或是因蜻蜓生活在近水環境,死後身體易被吃掉或者腐爛,而翅膀則不容易降解而保存為化石。
然而,也有科研人員發現了一些保存在琥珀中完整的蜻蜓化石。
2017年,由中科院南古所研究員王博、香港大學博士研究生鄭大燃等組成的研究團隊,在緬甸琥珀中發現了3枚具求偶行為的雄性豆娘化石,將蜻蜓目昆蟲的求偶行為追溯到1億年前的恐龍時代。
為了感謝台灣的黃憶人先生慷慨捐贈模式標本以供研究,這3枚雄性豆娘化石被命名為黃氏憶人扇蟌。
黃氏憶人扇蟌
求偶行為復原圖(楊定華繪)現代蜻蜓生活史
經過3億多年的歲月洗禮,最後的最後,我們來看看現代的蜻蜓。
嗯,挺好看的。
一隻正在「點水」的蜻蜓
它們點水,其實在產卵。
蜻蜓卵孵化出來的稚蟲稱為水蠆[chài],以蚊子幼蟲孑孓[jié jué]等為食,一般要經過約1-3年(最長則要7-8年)才能完全成熟,爬出水面,最後,蛻皮羽化成蜻蜓成蟲。
成蟲大量捕食蚊、蠅等害蟲,實屬益蟲。可以提醒孩子,不要捕捉或傷害它們。
作者:中國科學院南京地質古生物研究所 陳孝政 盛捷
出品:科學大院
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