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中國兩巨型昆蟲群化石 揭昆蟲爆炸性演化比估計早 2,000 萬年

2018/9/6 — 16:16

約 2.52 億年前,地球發生了二疊紀 — 三疊紀滅絕事件 (Permian-Triassic extinction) ,當時七成陸上有椎脊動物、 96% 海洋生物因為隕石撞擊事件、超級火山爆發等多個因素而消失,這次事件亦是地球史上唯一一次昆蟲大規模滅絕,有 57% 的科與 83% 的屬消失;是次滅絕事件規模之大,更被稱為「大死亡 (The Great Dying) 」以及「大規模滅絕之母 (Mother of all mass extinctions) 」,事後全球生態需要數百萬年才完全恢復。

在二疊紀 — 三疊紀滅絕事件前,許多昆蟲例如原始甲蟲、巨型蟑螂和蜻蜓等都蓬勃發展。不過,因為昆蟲缺乏硬殼與骨這些可較易被保存的構造,學界一直無足夠的化石了解哪些昆蟲從滅絕事件存活下來。最新刊於《科學進展》的研究就從兩個於中國新發現的巨型昆蟲群化石,發現滅絕事件後很快昆蟲就出現爆炸性演化。

該研究由中國科學院南京地質古生物研究所古生物學家鄭大燃與王博領導,團隊此前確定了五個位於中國西北地區的地點可找到滅絕事件前後的化石,並於 2009 年開始進行發掘工作,至今已發現過千昆蟲化石。而是次發現的兩個巨型昆蟲群化石分別位於陝西銅川與新疆克拉瑪,兩地相距 2,300 公里。化石不單保留了幼蟲、翅膀組織,亦有其他多種昆蟲於化石之內。

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銅川 (A-C, E-J, L-O) 與克拉瑪 (D, K) 找到的昆蟲化石
Credit: Zheng, D.R. & et al. (2018).

銅川 (A-C, E-J, L-O) 與克拉瑪 (D, K) 找到的昆蟲化石
Credit: Zheng, D.R. & et al. (2018).

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團隊亦與香港大學地球科學系助理教授張素菁合作,鑑定兩個化石遺址的地質年代,並確認約為銅川與克拉瑪的地質分別 2.37-2.38 以及 2.3 億年歷史,前者所發現的化石昆蟲多樣性較高,包含至少 11 目 28 科昆蟲,當中大部份是較複雜、有四個蟲期的全變態蒼蠅與甲蟲;這些全變態昆蟲出現的時間比之前所估計的早至少 2,000 萬年。至於克拉瑪化石則包含 6 目 10 科昆蟲,部份昆蟲種類與銅川發現的一樣。

從昆蟲群化石的多樣性顯示,部份包括甲蟲和蟑螂的昆蟲,都在大規模滅絕之母中倖存,而其他類型的昆蟲則在事後才演化而成。同時,這種爆炸性的昆蟲演化比學界一直認為的早,因為在化石中可找到一些如蜻蜓、劃蝽科 (Corixidae) 等水棲昆蟲,但此前古昆蟲學家均認為這些昆蟲直到 1.3 億年前的「中生代湖泊革命 (Mesozoic Lacustrine Revolution) 」才開始衍生出來。鄭大燃指,這些水棲昆蟲,對淡水生態系統尤為重要,能推動系統變得更為複雜,有助塑造現今的生態環境。

來源:
Science, Ancient insect graveyards reveal an explosion in bug diversity 237 million years ago, 5 September 2018

報告:
Zheng, D.R., Chang, S.C., Wang, H. & et al. (2018). Middle-Late Triassic insect radiation revealed by diverse fossils and isotopic ages from China. Science Advances 05 Sep 2018: Vol. 4, no. 9, eaat1380. DOI: 10.1126/sciadv.aat1380

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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