在漫長的地質(zhì)歷史中，昆蟲演化出不同的偽裝術(shù)，例如擬態(tài)、保護色。其中，極少數(shù)昆蟲可以主動利用環(huán)境中的各種材料遮蓋體軀，達到偽裝效果（覆物行為）。覆物行為是昆蟲偽裝術(shù)中最奇特、最復(fù)雜的一類，需要昆蟲同時具有辨別、采集、攜帶材料的能力以及相關(guān)的形態(tài)學(xué)適應(yīng)。該行為的化石證據(jù)極其稀少，因此對該行為的早期演化了解甚少。近期，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所中生代研究團隊在1億年前的緬甸、法國和黎巴嫩琥珀中發(fā)現(xiàn)了大量證據(jù)，表明在有花植物大輻射之前已有至少3大類昆蟲獨立演化出覆物行為。研究成果近期在線發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志的子刊《科學(xué)進展》（Science Advances）。
南京古生物所副研究員王博與上海夏方遠先生等合作對國內(nèi)外館藏的超過30萬件白堊紀(jì)緬甸、法國和黎巴嫩蟲珀標(biāo)本進行了系統(tǒng)調(diào)查，先后發(fā)現(xiàn)了39枚偽裝昆蟲。這些昆蟲分別是已知最古老的草蛉幼蟲、蟻蛉總科幼蟲（包括細蛉幼蟲、蝶角蛉幼蟲）和獵蝽。盡管這三大類昆蟲都具有相似的偽裝行為，但它們采取了不同的演化路線，各自獨立演化出一套特化的采集行為和形態(tài)結(jié)構(gòu)，代表了一個典型的行為趨同演化的范例，也表明該偽裝行為具有高度的演化可塑性。研究結(jié)果為脈翅目和半翅目昆蟲的早期生態(tài)演化提供了新見解，也為重建白堊紀(jì)古環(huán)境以及昆蟲-植物之間生態(tài)關(guān)系提供了新線索。
該研究涉及的草蛉幼蟲包括來自緬甸和黎巴嫩琥珀的4個形態(tài)種類，它們都具有一些現(xiàn)今未知的形態(tài)特化：其身上具有許多特化的長刺，每根長刺上又排列一些小刺，用于盛裝偽裝物；與現(xiàn)生類群類似，它們可用大鄂鏟取偽裝材料，然后向后揚在背上。緬甸和法國琥珀中帶偽裝的蟻蛉總科幼蟲包括6個形態(tài)種類，分別隸屬于兩個科（細蛉科和蝶角蛉科）。它們頭部和背部具有一層軟毛，適合粘附偽裝物；它們利用前足附節(jié)粘附偽裝材料，揚在頭部和背上。緬甸琥珀中帶偽裝的獵蝽幼蟲包括3個形態(tài)種類，它們身上具備大量帶鉤硬毛，可以鉤住偽裝物；它們利用后足粘附偽裝材料，揚在頭部、背以及腿上。其中一枚具偽裝的獵蝽明顯屬于獵蝽科較進步的類群，證明獵蝽的早期分化時間比先前分子系統(tǒng)學(xué)的結(jié)果要早得多。
該研究還分析了各種偽裝材料。其中一只草蛉幼蟲背負有兩個小型昆蟲軀體，可能是其取食后遺留的獵物，此種行為和幾類現(xiàn)生草蛉幼蟲類似，表明“披著羊皮的狼”的偽裝術(shù)在距今1億年前就已經(jīng)出現(xiàn)了。其它草蛉幼蟲主要利用木質(zhì)纖維和蕨類植物里白科的毛狀體，其中兩只幼蟲只背負了里白科的毛狀體。另外，該毛狀體也在緬甸蛉類幼蟲琥珀中作為伴生化石大量出現(xiàn)。白堊紀(jì)的里白科往往是野火事件后的先驅(qū)分子，表明當(dāng)時緬甸古森林很可能存在廣泛的野火事件。緬甸當(dāng)時較高的年均溫也是野火高頻率發(fā)生的促進因素。而伴隨緬甸琥珀的往往有大量火山灰沉積，表明部分野火事件可能是由火山活動所導(dǎo)致的。
緬甸琥珀中蟻蛉總科幼蟲利用砂粒、土壤塵粒、各類植物碎屑、碳化的植物莖稈碎片；獵蝽幼蟲利用土壤塵粒、各類植物碎屑。偽裝物分析結(jié)果表明這些昆蟲主要棲息于地面表層，這些偽裝物不僅減弱了蟲體與背景差異（視覺偽裝），可能也掩蓋了蟲體的氣味，提供了化學(xué)偽裝。該研究也首次發(fā)現(xiàn)蜘蛛捕食蝶角蛉幼蟲的化石，提供了已知最古老的蜘蛛捕食的直接證據(jù)。
該項研究得到中科院、國家自然科學(xué)基金委、科技部和德國洪堡基金會的資助。
論文相關(guān)信息：Wang Bo*, Xia Fangyuan, Engel M.S., Perrichot V., Shi Gongle, Zhang Haichun, Chen Jun, Jarzembowski E.A., Wappler T., Rust J. (2016) Trash-carrying camouflage among diverse lineages of Cretaceous insects. Science Advances, 2: e1501918. (*通訊作者)
蜘蛛正在捕食蝶角蛉幼蟲
蝶角蛉幼蟲
草蛉幼蟲
