中新網北京7月7日電 (記者 孫自法)毛翅目昆蟲(俗稱石蛾)是蛾蝶類的姐妹群。石蛾具有的婚飛行為是其生存繁衍的重要策略，這一行為在地球上穿越億萬年時空如何演化？新生代之前占據優(yōu)勢的毛翅目為何后來被其姐妹群鱗翅目反超？……

這些備受古生物界關注的問題，最近被中國學者主導完成的、通過對上百件昆蟲聚集行為琥珀標本的深入研究而揭開神秘面紗：早在白堊紀中期，石蛾就已經存在婚飛行為，并且作為毛翅目的祖先特征，婚飛行為在演化過程中也受到同時期新演化出掠食者壓力的影響。

白堊紀中期石蛾婚飛行為復原圖。左笑然/供圖

揭秘毛翅目“前世今生”的這一重要研究，由首都師范大學、中國科學院動物研究所、河北地質大學、國家自然博物館和美國堪薩斯大學等機構科研同行合作完成，成果論文近日以《白堊紀中期婚飛石蛾》為題在自然科學綜合性學術期刊《國家科學評論》發(fā)表。

論文通訊作者、首都師范大學任東教授介紹說，婚飛(swarm)行為是昆蟲活躍聚集在一起的現象，蜉蝣、石蛾、石蠅以及雙翅目昆蟲具有婚飛的習性。昆蟲婚飛時，成群結隊的雄性昆蟲產生信息素或者聲音來吸引遠方的雌性，能大大提高昆蟲找到配偶交配的幾率。

他指出，很多古老的昆蟲類群能夠歷經億萬年的環(huán)境變遷，而繁衍至今，都因為其獨特的生存策略，毛翅目也一樣，很多毛翅目昆蟲都具有婚飛行為。

本項研究中，論文第一作者、首都師范大學王佳佳博士通過檢視上百件昆蟲聚集行為的琥珀標本發(fā)現，標本中石蛾的口器極其退化、陽莖延長、雌雄交配時雌性腹部明顯膨大、雄蟲復眼更大的突出、翅形狀寬闊、蟲體的翅磨損相異、雌雄數量差異較大。隨后，研究團隊進一步統(tǒng)計和測量了標本的各項形態(tài)學參數，依據婚飛的昆蟲有典型的性二型現象，通過主成分分析等最終證實，這些白堊紀的石蛾因婚飛聚集在一起。

本次研究的昆蟲聚集行為琥珀標本。研究團隊/供圖

這些婚飛的石蛾標本共新發(fā)現5個滅絕種，包括小石蛾科下的分支琴瑟石蛾、蝶石蛾科下的鵲橋古氏石蛾、七夕古氏石蛾、聚集古氏石蛾和繡球古氏石蛾。任東稱，“大自然以它的方式定格下了世間最美的愛情，所以我們給這些新種起了充滿愛意的名字”。

在此基礎上，研究團隊進一步探尋婚飛行為在毛翅目中的演化歷史，他們通過全證據系統(tǒng)發(fā)育分析，基于毛翅目16個科75個種(包括現生種及化石種)的數據集構建出毛翅目演化樹，對毛翅目各類群婚飛存在與否進行祖先狀態(tài)分析。結果顯示，婚飛行為是毛翅目的共有衍征，在毛翅目剛出現時可能就已具有婚飛行為；在隨后的演化歷史中，婚飛行為僅在環(huán)須亞目蝶石蛾科和多距石蛾的少數物種中喪失，而在完須亞目中，婚飛行為則在多個支系中缺失，包括小石蛾科、原石蛾科、舌石蛾科、鱗石蛾科、沼石蛾科和齒角石蛾科等。

論文作者、首都師范大學客座教授史宗岡認為，婚飛行為雖然能夠大大增加繁殖的效率，但是同時也增加了被捕食的幾率，因為大量昆蟲個體聚集在一起，對于捕食昆蟲的掠食者來說是天然的“盛宴”。

論文作者、河北地質大學張維婷副研究員說，中生代以來，飛行昆蟲面臨的主要威脅是越來越多的飛行捕食者。古生代時主要的飛行掠食者僅有蜻蜓，三疊紀時期最早的翼龍出現了。

論文作者、國家自然博物館裘銳博士表示，根據牙齒和頭骨結構，三疊紀到中侏羅世的很多基干翼龍類主要以昆蟲為食，從晚侏羅世開始，新生鳥類成為昆蟲的主要飛行捕食者。在新生代早期，蝙蝠出現并很快輻射全球，頭骨化石顯示基干的蝙蝠伊神蝠已具備回聲定位的能力，說明它們主要在夜間活動，而牙齒化石顯示其主要以昆蟲為食。

論文作者、美國堪薩斯大學的邁克爾·恩格爾教授(Michael Engel)認為，為了避免被蝙蝠的回聲定位監(jiān)測到，在始新世之后很多昆蟲類群演化出能夠檢測超聲的特征，如夜蛾總科、螽斯科和蟋蟀科的鼓膜聽器等，但現生及化石中的毛翅目都缺乏這一特征，也就意味著毛翅目昆蟲不具備偵測蝙蝠超聲波的能力。研究顯示，婚飛的石蛾是蝙蝠最喜愛的食物之一，因為大量昆蟲聚集時產生的信號比單個的昆蟲更容易被超聲波偵測到。

本次研本次研究的毛翅目婚飛行為的宏觀演化。研究團隊/供圖

任東指出，雖然中生代時鳥類、翼龍和蜻蜓對飛行昆蟲造成很大的被捕食壓力，但祖先狀態(tài)分析結果顯示，中生代僅有極個別毛翅目的演化支系出現了婚飛行為的消失，這是因為絕大多數翼龍、鳥類和蜻蜓是晝行性動物，石蛾的婚飛主要發(fā)生在黃昏和夜晚。不過，到了新生代，情況變得嚴峻，因為出現夜間的飛行掠食者蝙蝠。

研究團隊總結認為，很可能因為蝙蝠的存在，對毛翅目的婚飛行為產生了強大的捕食壓力，很多毛翅目的支系因此在始新世早期失去了婚飛行為，這很可能是對蝙蝠捕食的一種響應。作為毛翅目的姐妹群，得益于被子植物的出現，鱗翅目實現與花的完美邂逅，在新生代發(fā)生大規(guī)模輻射，迅速超越毛翅目成為昆蟲綱第二大目。(完)

來源：中國新聞網