始新世之声：德国梅塞尔化石坑首现鸣蝉化石揭示蝉科早期演化与古生物地理学意义

本研究首次报道了德国梅塞尔化石坑发现的始新世鸣蝉化石Eoplatypleura messelensis gen. et sp. nov.，填补了蝉科（Cicadidae）Platypleurini族化石记录的空白。通过形态学分析确认其为蝉亚科（Cicadinae）最古老记录，为蝉科分子系统学提供了关键校准点，并挑战了Platypleurini族起源于非洲的传统假说，对理解昆虫声学演化与古气候响应具有重要意义。

　　

蝉科（Cicadidae）是现生昆虫中物种最丰富的类群之一，但其化石记录却极为有限。这些以鸣叫声闻名的昆虫，演化出了复杂的发声系统、独特的长期地下幼期习性，并在文化、科学领域具有重要象征意义。然而，关于蝉科的早期演化历史，尤其是关键类群如Platypleurini族的起源与扩散，仍存在巨大知识空白。分子研究表明Platypleurini族可能起源于非洲，但缺乏可靠化石证据支持，且其与姐妹群的分化时间存在争议（160-40 Ma）。更令人困惑的是，古新世与渐新世之间的始新世地层中蝉科化石几乎空白，这段关键时期的缺失严重阻碍了对该类群演化历程的理解。

为解决这些问题，德国森肯伯格研究所、波恩大学等机构的研究团队对德国梅塞尔化石坑（Grube Messel）出土的两件蝉类化石展开研究。这一始新世（约47.2 Ma）化石宝库以保存完好的生物群著称，其亚热带森林环境（年均温22°C，年降水量2540 mm）为理解古生态提供了理想窗口。研究人员通过高精度显微成像、形态对比和古地理分析，建立了蝉科新属种Eoplatypleura messelensis gen. et sp. nov.，相关成果发表于《Scientific Reports》。

关键技术包括：1）使用Leica M165 C显微镜和扫描电镜（SEM）对化石标本（SF-Mel1515和SF-Mel8954）进行高分辨率成像；2）基于翅脉术语体系（Moulds, 2005）的形态学比对；3）结合ArcGIS Pro的全球Platypleurini族分布与古气候重建（K?ppen-Geiger分类）；4）与现生类群（如Planopleura kaempferi）的解剖结构对比。

系统分类与形态特征
研究将新化石归入蝉亚科Platypleurini族，主要依据：头部宽度与前胸背板前缘相近、复眼不突出、前翅宽大（长宽比~2.4）、翅基前缘强烈扩宽弯曲等特征。其独特的翅色斑纹（沿翅脉深色带与透明斑相间）可能具有伪装功能，与现生Platypleurini适应森林环境的行为一致。

演化时间校准
E. messelensis的发现将Platypleurini族的可靠化石记录提前至始新世（47.2 Ma），远早于分子钟预测的冠群起源时间（约25 Ma）。这表明先前基于少量化石（如中新世的Cryptotympana miocenica）的分子钟校准可能低估了该类群的演化历史。

古地理与扩散假说
研究提出三种假说：1）若E. messelensis属于Platypleurini干群，则表明该类群在欧亚大陆分化后向非洲扩散；2）若属于非洲森林支系，则暗示冠群起源早于47 Ma；3）若关联亚洲支系，则挑战"非洲-亚洲单次扩散"传统观点。梅塞尔始新世森林环境（古纬度46-47°N）与现生Platypleurini热带栖息地的差异，提示全球变冷事件可能导致其分布区南迁。

讨论与意义
作为欧亚大陆最古老的蝉科冠群化石，E. messelensis为理解昆虫声学演化提供了关键节点。其翅形态（如CuA₁与m-cu横脉交联方式）与马达加斯加现生类群（Yanga、Pycna）的相似性，支持Platypleurini早期适应森林生态的假说。研究还揭示德国在新生代曾是蝉科多样性中心，填补了始新世化石空白，为未来整合形态-分子数据的系统学研究奠定基础。

这项研究不仅丰富了梅塞尔生物群的物种多样性，更重新定义了我们对蝉科演化时间尺度的认知，彰显了化石证据在检验生物地理假说中的不可替代性。后续研究需结合更多化石与基因组数据，以精确重建Platypleurini的扩散路径与适应性演化机制。