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中国科学家揭秘最古老“蜉蝣于天地”的“群婚生活”

 据中国科学院南京地质古生物研究所6月2日消息,该所研究人员在广西贺州市西湾盆地下侏罗统石梯组中发现了丰富的海陆相动植物化石,建立“西湾生物群”。该研究发现了一层壮观的蜉蝣成虫集群化石,揭示了最古老的昆虫婚飞行为,以及昆虫资源脉冲现象。

  近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生张前旗在王博研究员和张海春研究员的指导下,与广西地质调查院等合作,对中国南方多个地区的中生代早期陆相地层开展了详细的调查工作。

  本次研究团队开展了地层学、古植物学、古昆虫学、沉积学多学科的综合性研究,将石梯组发现的鲨鱼卵鞘、昆虫以及植物等化石与前人报道过的其他化石综合命名为“西湾生物群”。

  同时,基于沉积学、埋藏学分析,一大批“蜉蝣于天地”的化石证据揭开了最古老的昆虫婚飞行为。

  据科研人员介绍,婚飞行为指的是昆虫羽化之后集群繁殖的现象。此次研究团队在石梯组发现了一层壮观的蜉蝣成虫集群化石,蜉蝣个体数量高达数百只。这些蜉蝣为一新分类群——张氏侏罗沙蜉,归入沙蜉科。这是沙蜉科在中国首次被发现,并且是该科已知保存最完整的化石。

  通常来说,现生蜉蝣生命周期的大部分时间都生活在水中,羽化后的成虫通常只能存活数小时至几天。在短暂的成虫阶段,雄性个体在空中形成密集的集群,雌性个体必须在飞入并穿过雄性集群过程中找到雄虫交配,再找到合适的地方产卵,才能实现后代的繁衍。

  蜉蝣集群婚飞行为过去仅发现于蜉蝣冠类群中,本次的发现表明这种复杂的集群婚飞行为在早侏罗世就已经存在于蜉蝣基干类群中。

  此外,本次研究揭示了最古老的昆虫资源脉冲效应。研究表明,侏罗纪蜉蝣短时间之内从水中集群羽化,形成了从水到陆的昆虫“脉冲”,这可能会导致滨水栖息环境生态系统通量的巨大变化,进而影响基础生态、生物地球化学循环。

  西湾生物群中蜉蝣集群的发现为研究中生代水—陆生态系统之间的联系打开了一个窗口,研究成果也揭示了目前已知最古老的昆虫资源脉冲效应。该研究得到了中国科学院和国家自然科学基金项目的联合资助。


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