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古老粪便暗藏迄今最早蝴蝶化石

 2025/6/4 15:50:28 《最新论文》 作者:中国科学报 我有话说(0人评论) 字体大小:+

本报讯 大约2.5亿年前,在今天的阿根廷西北部,一头体形与河马相当的食草动物正蹒跚而行,它在大快朵颐的同时碰巧吞入混杂其中的真菌、昆虫和其他生物。最终,这只动物排出一堆粪便,并碰巧变成了化石。一项将于8月发表在《南美地球科学杂志》的研究显示,这些粪便中包含了有史以来最古老的蝴蝶和飞蛾存在的证据。

这块“粪化石”发现于阿根廷塔拉姆帕亚国家公园的一个远古“公共厕所”,这里曾被现已灭绝的双齿兽类反复使用。这块特殊的粪化石可以追溯到2.36亿年前,其内部含有的精美显微结构,正是蝴蝶与蛾类(统称鳞翅目昆虫)翅膀上常见的那种华丽的微小鳞片。

这一发现有助于厘清鳞翅目动物的进化树,后者是目前地球上仅次于甲虫的第二大动物类群。基于基因数据构建的家族谱系显示,鳞翅目昆虫起源于约2.41亿年前。但在这块阿根廷粪化石出现之前,已知最古老的鳞翅目化石,即在德国沉积物中发现的翅鳞只有2.01亿年的历史,属于侏罗纪早期。

这项发现始于2011年,当时一支来自阿根廷拉里奥哈区域科学技术研究中心(CRILAR)的古生物学家团队,在塔拉姆帕亚进行发掘工作。研究人员在公园内的多个地点发现了数千块双齿兽留下的粪化石。2013年,他们将这些地点描述为动物聚集排便的“公共厕所”。许多现代食草动物也有类似行为,而这种社会性行为被认为有助于防御捕食者以及在种群内交流。

由CRILAR古生物学家Lucas Fiorelli领导的研究小组随后开始在粪化石中寻找微化石。他们在其中一块粪化石中发现了一组引人注目的鳞片,似乎来自一只蝴蝶个体,或同一物种的多个个体。这些鳞片的脊状结构前所未见,因此Fiorelli和同事将这个新的蝴蝶物种命名为“阿帕提里蝶”。

“我们发现的蝴蝶是已知最古老的,但它并非第一只蝴蝶。那个最初的形态几乎是不可能找到的,就像找到人类与黑猩猩的共同祖先一样。”Fiorelli说,“即便如此,阿帕提里蝶仍是迄今最接近源头的。”

在将这些远古鳞片与现代鳞翅目昆虫进行比较后,Fiorelli和同事认为,阿帕提里蝶属于有喙亚目,该类群包括所有蝴蝶和大多数飞蛾,特征是拥有用于吸食花蜜的口器。因此,研究人员推断,口器的进化起源于距今2.6亿年至2.44亿年,可能就在一次生物大灭绝事件发生之后不久。

根据这一假设,口器可能是在二叠纪-三叠纪大灭绝(2.52亿年前)之后出现的。当时,现在的西伯利亚地区持续发生大规模火山喷发,导致极端气候变化,其间酸雨摧毁了地球上的大部分植被。植物群落经历了数百万年才得以恢复,重新出现的森林以针叶树和苏铁为主,这些不开花的植物产生了名为传粉滴的微小花蜜液滴。Fiorelli认为,早期有口器的蝴蝶和飞蛾在取食这些含糖分泌物时具有适应性优势,同时也为它们与花的协同进化奠定了基础,尽管后者直到约1亿年后才出现。

发现德国远古蝴蝶鳞片的荷兰乌得勒支大学古生物学家Bas van de Schootbrugge认为,此次阿根廷的发现“令人着迷”。不过,由于研究人员尚未获得阿帕提里蝶的完整身体化石,他表示,要确定其他粪化石中的鳞片属于阿帕提里蝶还是另一个物种几乎是不可能的,“因为仅凭鳞片本身可能不具备足够的诊断特征”。他补充道,这项研究暗示了一个诱人的可能性,即更古老的蝴蝶翅鳞可能隐藏在化石记录中,甚至可以追溯到2.52亿年前的二叠纪时期。(蒲雅杰)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.jsames.2025.105584

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