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一點都不「遜」!來自9900萬年前的菇菇甲蟲「偽蕈甲」所帶來的演化啟示

  • 文/蕭昀
  • 文字編輯/翁郁涵

來自緬甸克欽邦的琥珀 (9900 萬年前,晚白堊世,森諾曼階),因保存了大量完好的古代昆蟲遺骸,成為古昆蟲學者所專注的焦點。而不久前,我和澳洲國立昆蟲標本館 Adam Ślipiński 博士、廣州中山大學俞雅麗博士、鄧從雙博士和龐虹教授也在一塊特別的緬甸琥珀中,有了新發現──史前偽蕈甲新物種「白堊異特偽蕈甲」(Allostrophus cretaceus)。

白堊異特偽蕈甲 Allostrophus cretaceus Hsiao, Ślipiński, Yu, Deng & Pang, 2018,是緬甸琥珀生物群中第三筆偽蕈甲科的化石紀錄。

史前嬌客的身世

蕈甲蟲是一群以蕈類為食的甲蟲,不論是在海邊還是森林裡,只要依循著朽木上的蕈類蹤跡,要找到這群菇菇甲蟲並不難。其中,有種在擬步行蟲總科底下,被稱為偽蕈甲 (蟲) 的「偽蕈甲科(Tetratomidae)」家族,牠們體型屬中小型且多為不起眼的棕暗色系,以多孔菌類的子實體為食,全球約有 150 個現生種,主要分布在北半球。

圖二、靛青斑蕈甲屬 Cyanopenthe 為偽蕈甲科少數具有艷麗金屬光澤的成員,圖為奇峰靛青斑蕈甲C. leei Hsiao, Pollock & Barclay, 2015 (鍾奕霆 攝)。

這隻在琥珀裡發現的白堊異特偽蕈甲,就屬於偽蕈甲科下五個亞科之一的「優偽蕈甲亞科(Eustrophinae)」,如今還有 87 種現生種生活在在東方區、全北區和熱帶非洲。不過,偽蕈甲的化石紀錄相當稀少[2],所以這次的發現對蕈甲蟲研究而言,是個重要且令人振奮的好消息呢!

圖三、優偽蕈甲亞科的東方全偽蕈甲 Holostrophus orientalis Lewis, 1895 會取食蕈類的子實體 (黃福盛 攝)。圖/ Cretaceous Reserach 論文原文

這個物種是目前發現的第三例緬甸琥珀偽蕈甲物種,同時也是優偽蕈甲亞科在中生代化石紀錄中的第四筆記錄。我們之所以將牠命名為白堊異特偽蕈甲 Allostrophus cretaceus(Hsiao, Ślipiński, Yu, Deng & Pang, 2018);給了牠 Allo- (異特)的屬名字首,意指本屬物種在形態上相當特別,尤其是在觸角的部分,種小名 cretaceus 則以白堊紀為名,意即其為生存于白堊紀的物種。

現在,這塊琥珀化石典藏於北京首都師範大學生物演化與環境變遷重點實驗室,繼續等待科學家們從它身上挖出更多故事!

新面孔帶來的新資訊:推測菇菇甲蟲與菇菇們的史前樣貌

這次除了增進了對史前偽蕈甲的認識,發現一個新的化石物種支系,也讓我們對於偽蕈甲科形態和演化進行了以下推論:

一、找到優偽蕈甲亞科的起源

化石證據是佐證某一生物類群的起源年代的最佳實體證據。此前發現的白堊新偽蕈甲屬和奇異偽蕈甲屬,外形上雖然已經相當接近現生優偽蕈甲亞科,仍有著與現生優偽蕈甲截然不同的絲狀觸角型態。

不過,本次發現異特偽蕈甲雖然一樣擁有比例較長的觸角,卻呈現棍棒狀,與現生的優偽蕈甲亞科物種更加相似,驗證了本亞科確實已在白堊紀中期出現。

二、此類群的觸角形態如何演化

比較化石和現生生物類群的形態特徵,有助於我們了解這些特徵構造的演化狀況,從古今偽蕈甲的形態檢視和比較可得知,現生所有的優偽蕈甲亞科成員,觸角皆相對較短,觸角小節 3-7 節短而膨大,形狀上具有相當的一致性。

我們本次發現的的異特偽蕈甲也是接近這個形狀,但是,同為緬甸琥珀生物群的始祖白堊新偽蕈甲和白堊奇異偽蕈甲的觸角卻呈細長絲狀,觸角小節細長而明顯節長長於,而已知最古老的偽蕈甲化石──早白堊紀法國的 Synchrotronia idinineteena 觸角小節 4-6 節反而呈三角形,這說明了什麼呢?

這表示了在演化初期,優偽蕈甲亞科成員的觸角形式可能較現今更多樣化,擁有著各式不同的觸角形狀,然而在之後漫長的演化過程中才漸漸成為現今的形貌

三、食菌性甲蟲功能群與蕈類的多樣性演化

生物類群的多樣性往往會藉由拓殖(及開始利用新資源)到新的食物資源而呈爆炸性成長,也就是說,若我們在化石紀錄中發現到某個特定取食功能群的物種本身很豐富,就可以反過來合理的推測在其生存年代時,牠們所取食的食物資源可能已經具有相當的多樣性。

由於我們目前發現的化石偽蕈甲跟現生的類群外形相當相似,這暗示著牠們可能也有著相似的食真菌習性。除了偽蕈甲外,白堊紀時期也有不少種類的食菌性隱翅蟲(沒錯,也有取食真菌的隱翅蟲) ,牠們的例子即可以作為這個推論的互見。

從這些發現可知此時期的食真菌性甲蟲多樣性已經相當高,而這個時間恰與菇蕈類主要類群的多樣性增加時間吻合,這就說明了食菌性甲蟲群的多樣化很可能肇因於其食物資源的豐富化。曾有研究根據緬珀生物群豐富的蕈類物種和多樣的食菌性隱翅蟲,提出傘菌綱在白堊紀中期已相當多樣的假說[2],而緬珀生物群的一系列發現也支持了這個假設,為其增添又一例證。

註解

  • [1]目前已知最古老的偽蕈甲化石紀錄是來自早白堊紀法國琥珀中的 Synchrotronia idinineteena Soriano & Pollock, 2014。而緬珀生物群的偽蕈甲則有兩例,分別為:始祖白堊新偽蕈甲 Cretosynstrophus archaicus Cai, Hsiao & Huang, 2016 和白堊奇異偽蕈甲 Thescelostrophus cretaceus Yu, Hsiao, Ślipiński, Jin, Ren & Pang, 2016。
  • [2] Cai, C., Leschen, R.A.B., Hibbett, D.S., Xia, F., Huang, D., 2017. Mycophagous rove beetles highlight diverse mushrooms in the Cretaceous. Nature Communications 8, 14894.
 

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關於作者

蕭 昀

澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,聚焦菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。

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