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中国江西晚二叠世张树市发现最古老的弯翅蝽科(半翅目)化石:揭示古生代起源与迁移之谜
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Palaeoworld 1.7
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本研究报道了在江西清江盆地乐平组老山段发现的弯翅蝽科(Curvicubitidae)新属种——清江中华弯翅蝽(Sinocurvicubitus qingjiangensis),该化石为迄今最古老的弯翅蝽科记录(晚二叠世吴家坪期),通过共生的菊石化石(Araxoceras tricarinatus和Pseudogastrioceras sp.)精确定年。研究不仅将弯翅蝽科起源推至古生代,还提出该科在晚二叠世至晚三叠世存在南北双向迁移假说,为昆虫演化与古生物地理学研究提供关键证据。
在昆虫演化史上,弯翅蝽科(Curvicubitidae)一直是一支神秘而引人注目的类群。这类形似蛾类的大型蝉类昆虫,此前仅在中三叠世至晚三叠世的地层中有过零星记录,分布范围横跨澳大利亚、中国和吉尔吉斯斯坦。然而,这个具有全球间断分布特征的古老家族,其起源时间、迁移路线以及与古生物事件的关联始终成谜。更令人困惑的是,此前从未在二叠纪地层中发现过它们的踪迹。这一知识空白严重限制了学界对半翅目(Hemiptera)早期演化历程的理解。
正是在这样的背景下,中国科学院南京地质古生物研究所的研究团队在江西张树市清江盆地展开了一项突破性的研究。他们在乐平组老山段的深色泥岩中,发现了一件保存完好的半翅目翅鞘化石(标本编号NIGP207282a/b),与其共生的还有多件菊石化石(NIGP207283-207286)。通过系统的形态学分析和地层对比,研究人员不仅建立了一个新属新种——清江中华弯翅翅(Sinocurvicubitus qingjiangensis),更重要的是将弯翅蝽科的起源时间向前推进到了古生代晚期。这项重要成果发表在《Palaeoworld》上,为昆虫演化史拼上了一块关键拼图。
研究团队采用了多项关键技术:使用蔡司Stereo Discovery V16立体显微镜系统对标本进行高分辨率成像;通过菊石化石(Araxoceras tricarinatus和Pseudogastrioceras sp.)的生物地层学分析确定年代为吴家坪期(Wuchiapingian);运用比较形态学方法对新发现标本的翅脉系统(如R脉在基部1/3处分叉、M脉在节线上首次分叉等特征)进行详细解析;结合全球已发表的弯翅蝽科化石记录,重建该类群的迁移路线。
材料与方法
研究材料包括一件半翅目翅鞘化石的正模和副模(NIGP207282a/b),以及四件共生的菊石化石(NIGP207283-207286)。所有标本均采自江西张树市乐平组老山段的海陆交互相含煤碎屑岩层,采用高精度显微镜成像技术进行形态学分析。
系统古生物学
建立新属Sinocurvicubitus,其特征为:R脉在翅鞘基部1/3处分叉,基部2/3处有凹陷,M脉首次分叉位于节线上,M脉发达而CuA脉相对退化。模式种S. qingjiangensis的翅鞘上首次发现眼斑和阴影结构,暗示其可能具有防御捕食者(如早期四足动物和节肢动物)的功能。
讨论
新发现将弯翅蝽科的起源时间提前了至少2000万年。结合Zhang等(2024)对Curvicubitus为Beaconiella异名的修订,Sinocurvicubitus成为该科第二个有效属。菊石共生组合表明其时代为晚二叠世吴家坪期,支持该类群在古生代就已出现的假说。全球分布模式显示,弯翅蝽科可能在晚二叠世至晚三叠世同时存在向北和向南的迁移路线。
结论
这项研究取得了三项重要突破:一是确立了迄今最古老的弯翅蝽科记录;二是提出该科可能起源于古生代的新假说;三是揭示了晚二叠世昆虫跨纬度迁移的复杂模式。这些发现不仅丰富了我们对昆虫宏演化的认识,也为研究二叠纪-三叠纪之交生物事件提供了新的切入点。
该研究的科学意义还体现在方法论上:通过精确的海相化石(菊石)为陆相昆虫化石定年,解决了长期以来古昆虫地层学定年精度不足的难题。此外,新建立的形态特征体系(如翅脉分叉位置、眼斑结构等)为后续研究提供了重要参照标准。未来,随着更多二叠纪昆虫化石的发现,这项研究或将引领新一轮关于古生代昆虫辐射演化的探讨热潮。
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