中国陕西中侏罗世苏苏曼尼科昆虫新属种:揭示竹节虫目早期演化关键形态特征

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Palaeoworld 1.7

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  本研究基于中国陕西中侏罗统延安组保存完好的前翅化石,首次报道了苏苏曼尼科(Susumaniidae)新属种Yananphasma chresmodoides,通过精细的翅脉分析证实其具有典型的竹节虫目(Phasmatodea)翅脉特征(R/M/Cu独立分离),解决了长期以来关于中生代多新翅类昆虫翅脉同源性的争议,为竹节虫目早期演化提供了关键形态学证据。

  

在昆虫演化的长河中,中生代被称为"多新翅类昆虫的黄金时代"。这一时期,大量具有狭长前翅的奇特昆虫蓬勃发展,它们翅脉上平行排列的R、M、Cu脉构成了令人着迷的几何图案。然而,这些化石昆虫的分类地位却长期困扰着学者们——它们究竟属于直翅目(Orthoptera)还是竹节虫目(Phasmatodea)?抑或是某种已经灭绝的演化支系?这个问题的核心在于翅脉系统的同源性争议。传统观点认为,竹节虫目应具有古直翅型(Archaeorthopteran)翅脉特征,即M脉与CuA脉基部融合;而Gorochov等学者则主张其具有独立的MA-MP分离模式。直到2021年,Schubnel通过对现生竹节虫的研究才澄清这一谜团:真正的竹节虫目具有完全独立的R、M、Cu脉系统。

在这一背景下,来自中国的研究团队在《Palaeoworld》发表了一项重要发现。他们在陕西榆林青云镇的中侏罗统延安组(约1.74-1.72亿年前,阿连阶期)发现了一件保存异常完好的昆虫前翅化石。这件标本的特殊之处在于其翅基部结构清晰可见,这为解决翅脉同源性争议提供了绝佳材料。

研究人员采用经典的古昆虫形态学研究方法,通过显微观察和翅脉系统重建技术,对标本进行了精细解析。研究特别关注翅基部的脉序起源模式,采用统一的翅脉命名体系进行比对分析。标本产自延安组的灰黄色粉砂质泥岩层,该地层精确的年代学框架(通过同位素测年确定为中侏罗世早期)为演化分析提供了可靠的时间标尺。

材料与方法
研究标本为一件带有正反面的前翅化石,保存于延安组典型的陆相沉积岩中。研究者采用高分辨率显微成像技术,结合现生和化石竹节虫的翅脉特征对比分析,建立了新的形态学鉴定标准。

系统古生物学
研究确立苏苏曼尼科新属Yananphasma(模式种Y. chresmodoides),其诊断特征包括:ScP与C脉间基部区域加宽、RP脉简单且起源于翅基1/4处、M脉分两支、Cu脉分化为CuA与CuP等。尤为关键的是,翅基部显示R、M、Cu三脉完全独立,CuA从Cu干发出而非与M融合,这一特征与现生竹节虫完全一致,而与古直翅类型截然不同。

讨论
这项发现彻底改变了学界对苏苏曼尼科昆虫的认识。化石显示的翅脉模式证实了Schubnel(2021)提出的竹节虫目鉴定标准:R脉分为RA和RP,M脉独立且分两支,Cu脉分化为CuA和CuP,且所有主脉在基部均独立起源。这一结果否定了Nel和Delfosse(2011)提出的CuPaα假说,表明先前对Renphasma等属的翅脉解释存在偏差。更重要的是,该化石与白垩纪的Coniphasma具有相同的翅脉构型,将竹节虫目典型翅脉特征的起源时间前推至中侏罗世。

结论
Yananphasma的发现为竹节虫目早期演化研究树立了新的形态学基准。研究证实中生代苏苏曼尼科昆虫具有典型的竹节虫目翅脉特征,澄清了该类群的系统分类位置,并为重建多新翅类昆虫的演化谱系提供了关键节点。研究者建议未来相关研究应采用本文提出的翅脉命名体系,这将有助于解决长期以来因术语混乱导致的同源性争议。

这项研究不仅填补了竹节虫目在中生代的演化空白,更展示了中国中侏罗世昆虫化石库的巨大潜力。延安组这一"化石宝库"将持续为揭示昆虫演化之谜提供珍贵线索。

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