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为探究蚂蚁演化及生物地理历史，研究人员对巴西下白垩统化石开展研究。他们发现了最古老的已知地狱蚁（Haidomyrmecinae），确认其为最早无可争议的蚂蚁化石，这拓展了蚂蚁演化时间线，对理解蚂蚁早期扩散意义重大。
在神奇的生物演化长河中，蚂蚁是地球上生态位极为重要的昆虫类群。现代蚂蚁广泛分布于除南极洲外的各个大陆，它们凭借真社会性（eusociality）在生态系统中占据主导地位，深刻影响着陆地生态系统的发展。然而，追溯蚂蚁的起源与早期演化历程，却充满了谜团。
蚂蚁起源于中生代晚期，但早期蚂蚁化石记录稀少且存在争议。此前发现的蚂蚁化石多保存在琥珀中，如法国、缅甸和加拿大的琥珀矿床，这些化石对研究蚂蚁演化有重要意义，但仍无法完全揭开蚂蚁早期演化的神秘面纱。尤其是关于蚂蚁在早期如何扩散、多样化，以及它们在不同生态环境中的适应情况，都有待深入探究。在这样的背景下，开展新的研究以填补这些知识空白显得尤为重要。
来自巴西圣保罗大学动物学博物馆（Museu de Zoologia da Universidade de S?o Paulo）等机构的研究人员，对蚂蚁的早期演化和生物地理历史展开了深入研究。他们在巴西东北部的克拉托组（Crato Formation）石灰岩中，发现了一种新的化石蚂蚁，经鉴定属于地狱蚁亚科（Haidomyrmecinae），这一发现意义非凡。它不仅代表了科学已知最早的无可争议的蚂蚁化石，还为蚂蚁演化研究提供了关键线索，极大地拓展了确认的蚂蚁演化时间线，对理解蚂蚁早期在全球的扩散具有重要意义。该研究成果发表在《Current Biology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是利用微计算机断层扫描（Micro-CT）技术对化石进行扫描，从而获取化石内部结构的详细信息；二是基于 Micro-CT 数据，结合系统古生物学（Systematic paleontology）的方法对化石进行分类鉴定；三是运用系统发育分析（phylogenetic analysis）的手段，明确新发现物种与其他蚂蚁类群的亲缘关系。
研究结果
- 新物种的发现与命名：研究人员发现的新物种被命名为 Vulcanidris cratensis。其属名是为了纪念 Vulcano 家族，种名则源于化石发现地克拉托组。该物种具有独特的形态特征，如头部呈前口式（prognathous），触角柄节（scape）细长，中胸和后胸的基节窝较小等。通过与其他已知蚂蚁类群对比，确定了其在蚂蚁分类系统中的位置。
- 蚂蚁早期演化的新证据：借助 Micro-CT 和系统发育分析，研究人员发现 Vulcanidris cratensis 与缅甸琥珀中的 Aquilomyrmex 属关系密切，且二者都属于蚁总科（Formicoidea）。这一发现为蚂蚁早期演化提供了重要证据，表明蚂蚁在早期就已开始多样化，并且在不同地区之间存在扩散和交流。
- 生物地理意义：Vulcanidris cratensis 的发现，代表了地狱蚁亚科在西冈瓦纳（western Gondwana）的首次确凿记录。这一发现揭示了地狱蚁在白垩纪时期具有广泛的地理分布，它们可能在劳亚大陆（Laurasia）和南美洲之间多次扩散交流，暗示了缅甸琥珀生物群与冈瓦纳大陆存在密切联系，对研究蚂蚁生物地理历史意义重大。
- 生态多样性：克拉托组的古环境为季节性半干旱的浅湖湿地，与其他发现地狱蚁化石的地区环境差异较大。这表明地狱蚁能够适应多种生态环境，在不同的生态系统中生存繁衍，体现了其生态多样性。
研究结论与讨论
此次研究发现的 Vulcanidris cratensis，是蚂蚁演化研究的重要突破。它将蚂蚁的最早直接证据追溯到 1.13 亿年前，比法国和缅甸的化石蚂蚁早了 1300 多万年，有助于校准蚂蚁的生命演化树。这一发现还改变了人们对地狱蚁地理分布的认识，表明它们在白垩纪时期分布广泛，且具有较强的扩散能力。
从生态角度看，地狱蚁能在不同环境中生存，说明其生态适应性强。尽管它们具有专门的捕食形态，但在不同生态环境中都能获取食物资源。在克拉托古环境中，虽然蚂蚁并非优势捕食者，但这也反映出当时生态系统的多样性。
此外，研究还表明，开花植物在全球生态系统中的扩散，可能为蚂蚁类群提供了新的生态位，缓冲了它们的灭绝风险，促进了其适应和多样化。而地狱蚁在白垩纪被子植物陆地扩散过程中可能长期生存，直到受到地质事件的决定性影响才走向衰落。
总之，这项研究为蚂蚁的早期演化和生物地理历史提供了新的见解，填补了许多此前的知识空白，为后续进一步研究蚂蚁的演化历程奠定了坚实基础。未来，研究人员可以基于这些发现，深入探究蚂蚁在不同地质时期的演化和生态适应机制，以及它们与其他生物类群的相互关系。
