巴西东北部的克拉图组(Crato Formation)是古生物学界知名远近的"化石宝库"。这片酿成于1.13亿年前白垩纪早期的石灰岩地层jk 自慰,因独特的千里积环境保存了无数精良化石,其地质布景号称当然演化的史诗级舞台。
巴西发现1.13亿年前「地狱蚁」化石。(图/翻摄自中国科学报)
克拉图组位于巴西塞阿拉州,是一个典型的克拉通盆地边际千里积体系,其酿成与南好意思板块的裂解和大泰西的扩展密切联系。
在白垩纪早期,这里曾是一派浅海与淡水湖泊交汇的生态系统,周期性的干旱与大水事件使得生物遗体赶紧被千里积物闪避,酿成了私有的"死亡罗网"效应。这种环境不仅完满保存了虫豸、鱼类、植物等化石,致使连软组织和看成踪迹王人了了可辨,被誉为"白垩纪的庞贝城"。
这次发现的蚂蚁化石标本编号为MZUSP 180001,保存在厚度仅3毫米的石灰岩薄片中。
考虑团队通过高分辩率显微CT扫描(Micro-CT)重建了其三维结构,发现该化石不仅完满保留了外骨骼形态,致使连里面肌肉纤维和神经系统王人有部分残留。
这种保存精度在岩石化石中极为旷费,与缅甸琥珀中常见的虫豸化石酿成昭彰对比——后者虽能保存软组织,但时常受限于琥珀体积和透明度,难以进行系统性剖解考虑。
克拉图组的地质要求为古虫豸学考虑蛊惑了新旅途,尤其是对地狱蚁这类已衰一火类群的看成学重建具有里程碑意旨。
Vulcanidris cratensis的发现澈底改写了蚂蚁的演化时刻表。
在此之前,学界广泛觉得蚂蚁发祥于约1亿年前的白垩纪中期,主要依据是缅甸琥珀中发现的蜂蚁(Sphecomyrma)化石。而克拉图组的新标本将蚂蚁的化石记载前推了约1300万年,阐明蚂蚁在白垩纪早期已演化出高度特化的形态特征。
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更令东谈主战抖的是,这种陈腐蚂蚁属于已衰一火的"地狱蚁"(Haidomyrmecinae)亚科,其剖解结构与当代蚂蚁存在权贵互异:
1. 捕食器官的翻新性遐想:地狱蚁的颚部呈弯刀状,可垂直进取闭合,近似当代叉角羚的捕食方式。这种结构在1.13亿年前的生态系统中是前所未有的创新,可能用于固定或刺穿体型较大的猎物,如甲虫幼虫或微型蜥蜴。
2. 头部形态的适合性特化:化石涌现,Vulcanidris cratensis的头部具有上前蔓延的突起,可能与触角联接酿成猎物锁定机制。这种结构在缅甸琥珀中的地狱蚁标本中也有发现,但克拉图组的化石初度揭示了其与颚部领导的协同性。
3. 大家分散的演化根据:此前地狱蚁仅在缅甸琥珀中发现,而巴西的新标本解释这类蚂蚁在白垩纪早期已平常分散于劳亚大陆(Laurasia)和冈瓦纳大陆(Gondwana)。沟通板块漂移表面,考虑团队推测地狱蚁可能通过跨大陆迁移或岛屿链扩散,适合了不同生态环境。
圣保罗大学团队袭取的微型筹划机断层扫描本事(Micro-CT)为古虫豸学考虑带来了范式翻新。
通过对化石进行0.01毫米精度的断层扫描,考虑东谈主员重建了Vulcanidris cratensis的三维模子,发现其消化系统中存在未足够消化的甲壳素残留物,推测其主要捕食节肢动物。
更令东谈主不测的是,扫描规章涌现该蚂蚁的胸部存在一个囊状结构,色狗可能与当代蚂蚁的"社会胃"功能雷同,用于储存和共享食品。这种特征在早期蚂蚁中极为旷费,泄露地狱蚁可能已具备初步的社会看成。
这些发现激发了对于蚂蚁演化速率的利害照拂。
传统不雅点觉得,蚂蚁的形态特化是一个渐进流程,但Vulcanidris cratensis的复杂结构标明,地狱蚁在演化初期就已酿成高度适合的捕食战略。
考虑团队推测,白垩纪早期的生态位竞争可能加快了蚂蚁的形态创新——那时恐龙占据陆地生态系统的主导地位,虫豸需要发展出私有的糊口战略以秘密捕食压力。
地狱蚁的弯刀状颚部恰是这种演化压力下的居品,其捕食成果可能远超同期代的其他虫豸。
克拉图组的发现标记着古虫豸学考虑从琥珀依赖转向多介质探索。
长期以来,琥珀因其能保存软组织而成为考虑史前虫豸的主要材料,但这种化石泉源受限于产地(如缅甸、多米尼加)和采集难度,难以全面反应虫豸演化的各样性。克拉图组的岩石化石则提供了更平常的地舆和时刻维度,尤其是对枯竭琥珀千里积的地区(如南好意思)具有弗成替代的价值。
这次考虑还揭示了博物馆藏品的潜在价值。Vulcanidris cratensis的标本率先被归类为普通虫豸化石,在库房中千里睡了数十年。莱佩科博士团队通过系统性再行评估,才发现其科学意旨。
这一案例强调了对现存化石进行跨学科再考虑的紧要性——跟着本事卓越,很多"旧标本"可能蕴含着改写历史的新信息。
尽管地狱蚁在白垩纪早期展现出纷乱的适合性,但它们最终在约8000万年前衰一火,这一形式激发了学界的平常揣测。沟通地质记载,考虑东谈主员提议以下假说:
1. 生态位竞争:白垩纪晚期,当代蚂蚁(如切叶蚁亚科)缓缓崛起,其社会化单干和高效觅食战略可能挤压了地狱蚁的糊口空间。
2. 时势变化:白垩纪末期的大家变暖导致热带雨林扩展,地狱蚁可能无法适合湿润环境,而当代蚂蚁的窠巢结构更具环境耐受性。
3. 捕食压力:跟着微型哺乳动物和鸟类的各样化,地狱蚁的特化捕食器官可能成为糊口颓势,难以应酬快速转移的捕食者。
克拉图组的蚂蚁化石不仅是一块岩石中的生命体,更是掀开白垩纪生态系统的钥匙。它揭示了蚂蚁演化史上被淡忘的篇章,解释虫豸的形态创新可能远超东谈主类遐想。
当Vulcanidris cratensis的弯刀颚部在显微CT下重面前,咱们看到的不仅是一个物种的荣枯,更是生命在极点环境中冲破极限的不朽史诗。
这项发现领导咱们,古生物学的过去不仅在于新化石的发现,更在于对已有标本的再行疑望——每一块石头王人可能藏着改写历史的密码。
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