中国三叠纪昆虫研究取得新进展

2022-04-08 | 浏览：

以斯行健院士命名的斯氏蜡蝉科(Szeiiniidae)的模式属模式种(Szeiinia huanglongensis Zhang et al., 2021)

铜川革翅蝉Scytinoptera tongchuanensis Zhang, Zheng et Zhang, 2021，正模：NIGP177616，盖翅；（A

铜川革翅蝉Scytinoptera tongchuanensis Zhang, Zheng et Zhang, 2021，正模：NIGP177616，盖翅；（A）光学图像；（B）图A红框部分的扫描电子显微镜图像（虚线表示翅脉及盖翅后缘）；（C）图A黑框部分的扫描电子显微镜图像；（D）图A黑框部分钡元素散射能谱图像（虚线表示MP脉位置）。

蛩蠊目牙蠊属(Chauliodites Heer, 1865)古地理分布图

据中国科学院南京地质古生物研究所：二叠纪末生物大灭绝事件是昆虫演化史上一个重要的分水岭。此事件后，昆虫整体面貌从“古生代昆虫群”进入“现代昆虫群”。因此，三叠纪时期的昆虫化石不仅为我们了解昆虫对二叠纪末生物大灭绝事件的响应提供了直接证据，也为重建现代昆虫多样性的起源提供了关键线索。

我国三叠纪陆相地层发育，是三叠纪昆虫化石最丰富的国家之一，但一直缺乏系统性研究，进而影响我们对这一时期昆虫演化、陆地生态系统变革及其环境背景的深刻认知。

中国科学院南京地质古生物研究所博士生张前旗在王博研究员和张海春研究员的指导下，系统梳理了我国三叠纪的昆虫化石记录，并重点研究了一些我国重要三叠纪昆虫群。研究共报道1新科、3新属、5新种和1个新组合，并综合运用系统古生物学、古生物地理学、古生态学、支序系统学和埋藏学等多学科研究手段，揭示了相关昆虫类群在早中生代的演化及环境背景，进一步加深了我们对这一时期陆地生态系统的认识。相关成果先后发表在《伦敦地质学会特刊》（Geological Society, London, Special Publications）、《地球科学前沿》（Frontiers in Earth Science）、《地质学家协会会刊》（Proceedings of the Geologists' Association）以及《历史生物学》（Historical Biology）等国际期刊。

研究在回顾中国三叠纪昆虫演化历史的基础上，系统梳理了我国三叠纪昆虫的多样性和地理分布。现有的昆虫化石记录表明：我国早三叠世昆虫化石罕见，中、晚三叠世化石丰富，尤以“铜川昆虫群”（中三叠世拉丁期）和托克逊昆虫群（晚三叠世）为代表。

研究详细报道了产自陕西中三叠统铜川组蛩蠊目牙蠊属（Chauliodites）1新种和贵州中三叠统1新组合，并重新研究了云南下三叠统卡以头组的牙蠊属1已知种。在此基础上，研究人员对牙蠊属开展了系统研究，发现该类群在二叠纪末大灭绝之后分异度迅速回升，分布范围也迅速恢复，判定其很可能与全球早三叠世石松类植物的崛起密切相关。该成果为我们了解二叠纪末大灭绝事件对昆虫演化的影响提供了新证据。

研究还对铜川昆虫群中的半翅目苏吉尔蜡蝉科（Surijokocixiidae）、瘤翅蝉科（Granulidae）和革翅蝉科（Scytinopteridae）进行了分类学研究，建立1新属3新种，并首次提供了革翅蝉科属级分类检索表及该科模式属的种级分类检索表。研究发现，这些蝉类盖翅在微观上物质分布不连续、微细结构丢失；本次研究还利用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等技术手段识别到在光学显微镜下无法识别的翅脉信息。

研究人员根据产自陕西上三叠统的一块盖翅标本，建立1新科——斯氏蜡蝉科（Szeiiniidae），并以我国著名古生物学家斯行健院士命名。其盖翅的一些脉序特征（爪片CuP脉和Pcu脉之间横脉发育、细支脉组成网状结构、假纵脉分支等）证实该科为蜡蝉总科基干类群，为蜡蝉亚目早期辐射以及蜡蝉总科的早期演化提供了关键证据。

本研究得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院先导专项等基金的资助。