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一(亿)(年)(前)的独(角)蚁,竟会(设)陷阱(捕)食

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  一亿年(前)(的)独角(蚁),竟会设陷阱(捕)(食)

  (本)报记者 张 (晔)

  独居,(长)(着)“大牙”,头上还有“(角)”,并且学会设陷阱捕食……(人)们很难想象,(弱)小的蚂蚁在一(亿)(年)前竟如此“强(悍)”,(堪)称蚂蚁中(的)“战(斗)蚁”。

  2016年,中科院(南)京地质古(生)物研究所王博(研)(究)员与(法)国科研(人)员(在)白(垩)纪(琥)(珀)中报道了一类独(角)蚁(属于黑帝斯蚁)(化)石。该类蚂蚁(具)有一对镰刀(状)大牙((大)(颚));(其)(唇)基向(上)延长,在头上形成(一)个独特的“角”。

  (此)(后),多个(国)际(研)究(团)(队)在缅甸琥珀中又发现(了)近10(种)(独)角蚁。但(该)类(蚂)(蚁)是(如)何(演)化而来的?(它)们是(如)何(利)(用)大牙(和)(角)进(行)(捕)食的?这些(问)题一直是大(家)(期)待解开的谜团。

  记者从中科院(南)京(地)质古生物研(究)所(获)(悉),美、法、(中)3(国)科研(人)员展开合作研究,(确)认了(黑)帝(斯)蚁(特)(化)的“陷阱—(大)(颚)”(式)捕食(机)(制),并厘清(了)该类(群)的演(化)历史。相(关)研究成果(近)日(在)线发表于《(当)代生(物)(学)》杂志。

  (与)众不(同)(的)(黑)帝斯(蚁)

  蚂(蚁)是最(成)功的社会(性)(昆)虫,在现代陆地生态系统(中)扮演了重要角色。早在《物种起源》一(书)中,(达)尔文在介绍(社)会性昆(虫)中的不育工蚁(时)写道:“(不育工蚁(的)(存)在)实际上对我的(整)个理(论)是(致)命的。”

  自达尔文时代以来,(许)多(研)究(人)员从不(同)角度对蚂蚁的(社)会行为起(源)进行(了)(深)入(研)究,(取)得了很(大)(进)展。(但)由(于)化石证据(匮)乏,人类对(蚂)蚁早(期)(形)态(和)生态演化(仍)(然)不(甚)了解。

  长期以来,学界普(遍)认为早(期)蚂蚁(的)形态(和)生态较为单一。而近几(年),各国学者从白垩(纪)(琥)(珀)中(发)现了(一)系列的原始蚂蚁(例如驼蚁、(魔)蚁),(极)大改变了我们对早期蚂蚁(演)化历史的认识。

  2016年,王博团队(与)美、法(等)国科学家合作,对2000余枚(来)自法国和缅甸(的)蚂蚁(琥)珀进(行)调查(研)究,首次发现了(这)种具(有)(大)颚的(捕)食性蚂蚁——黑帝(斯)蚁。该类(蚂)蚁具有(一)对近乎头部2倍长的(巨)型(镰)刀状大牙(大颚),其唇基中(部)向(上)延伸,形成一(个)(独)特(的)“角”,(极)(像)(独)角兽,(因)此得名(为)“(独)角(蚁)”。

  如此特化(的)(头)(部)结构是首次在蚂蚁中发(现)。现生蚂蚁3个(亚)科(中)(部)(分)类群(也)演化(出)了类(似)的(捕)捉机制,但(它)们(的)大(颚)都是(横)向运动,(而)(独)角(蚁)的大(颚)却是垂(直)运动。

  这种奇怪(的)独角(蚁)为什(么)(要)长(出)一个长(长)的“角”呢?这(种)“(角)”究竟起(到)什么作(用)?当时,王博等科学家推测认为,角(或)许是为了配合大颚对猎物进行(捕)食。

  (形)(态)学研究确(认)捕(食)机制

  该(研)究团队对(所)有黑(帝)斯(蚁)头部(进)行(形)态(解)(剖)学分析,结(合)一枚特殊的捕(食)标本,从(形)(态)(功)能学上确认黑帝斯蚁采用的“陷阱—(大)颚”式捕食机制。

  这独(特)的、(看)(似)纤细的“角”,正是(帮)助黑(帝)斯(蚁)捕食相对大(型)猎物(的)极具(杀)伤(力)武器。黑(帝)(斯)蚁利用“(角)”尖的(球)状(毛)(囊)及“角”外侧的(感)觉毛,感(知)和接近猎物。一旦触碰(到)猎物,(其)嘴下部的一对大(牙)(迅)速向上抬(起),(与)上面的“角”配(合),上下(共)(同)发力,死(死)(夹)住猎物,(使)猎物再无逃生可(能),这一捕捉机制(与)(生)活中利用夹子夹东西(的)(原)理相似。

  研究团(队)建立了(化)石蚂蚁形态学数据库,并(选)取了46(个)(灭)(绝)(和)(现)生蚂蚁的代表类群(进)行系统发(育)分析。结(果)表(明)黑帝斯蚁((包)括其他独角蚁)形成了一(个)很好的(单)系类(群),(可)能是已(知)最原(始)的蚂蚁类群。所有黑帝斯蚁的角是(同)源的,但“延(长)的角”在黑帝(斯)蚁中(独)(立)演化(了)(两)次。

  (研)究团(队)进(一)步(选)取了112种现生(和)灭绝蚂蚁的(代)(表)类群(进)行了形(态)测度学(分)析,发现黑帝斯蚁占据了一个独特的形态空间,与其他(化)石和现生(蚂)(蚁)类群明显(不)同,而且独角蚁(不)(同)(类)群(也)拥有差异巨(大)的头型(包括角和(大)(颚)),可能专门捕食不同的猎物。

  这(次)的研究(发)现,独角蚁的大颚和角共(同)演(化),形成(了)(一)套精密的耦合系(统)。独角蚁特化的捕(食)行为进一步驱动了该类群的辐(射)(演)(化)。尽管独角(蚁)在白垩纪中(期)(十)分繁盛,但(在)白(垩)(纪)后期逐渐灭绝,并(与)(其)它原始蚂蚁一起被现(代)蚂蚁类(群)取(代)。

【(编)辑:卞立群】

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