白堊紀琥珀中的獨角蟻化石研究確認黑帝斯蟻特化的捕食機制

2025-11-23 00:48:43 分類：知識 閱讀(16911)

白堊紀琥珀中的獨角蟻化石研究確認黑帝斯蟻特化的捕食機制（Credit: NJIT, Chinese Academy of Sciences and University of Rennes, France）
（神秘的地球uux.cn報道）據江蘇廣電融媒體新聞中心（記者 黃蒙 馮水清）：螞蟻的起源和早期演化一直是科學界的熱點課題。中國科學院南京地質古生物研究所的紀琥角蟻一項最新研究確認了現存最古老、距今1億年前的珀中太原美女快餐外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達螞蟻種群的演化歷史。
8月6日晚11點，獨的捕這一研究刊發于最新出版的化石黑帝《當代生物學》雜志（Current Biology）上。
長牙還有角
大數據驗證演化歷史
螞蟻是研究最成功的社會性昆蟲，在現代陸地生態系統中扮演了重要角色。斯蟻食機長期以來，特化學界普遍認為早期螞蟻的白堊形態和生態較為單一。
但在2016年，紀琥角蟻中國科學院南京地質古生物研究所王博研究員與法國科研人員在白堊紀琥珀中發現了一類獨角蟻（屬于黑帝斯蟻）化石。珀中
該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙（大顎），獨的捕其唇基向上延長，化石黑帝在頭上形成一個獨特的研究“角”。
此后，斯蟻食機國際多個研究團隊從緬甸琥珀中陸續發現了近十種獨角蟻，引起了廣泛關注，但該類螞蟻的捕食和演化機制尚待進一步確認。
以此為基礎，研究團隊經過3年多努力，創新性地建立起“化石螞蟻形態學數據庫”，涵蓋112個現生和滅絕螞蟻的代表類群，以大數據進行形態測度學分析。
經過精密測算，研究團隊最終確認獨角蟻與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同，上下聯動的“陷阱-大顎”式（trap-jaw）的捕食機制，可能用于專門捕食不同的獵物。
或因缺乏協作
被現代螞蟻所取代
盡管獨角蟻在距今1億年左右的白堊紀中期十分繁盛，但在隨后的太原美女快餐外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供1-2線熱門城市快速安排90分鐘到達2000到3000萬年時間里逐漸滅絕。
研究人員推測，精密的耦合捕食系統使得獨角蟻可以進行獨自捕食，但也正因“單兵作戰式”的生活習性，導致獨角蟻在與更富集體精神、更能分工協作的現代螞蟻種群的競爭中落入下風。
“現生螞蟻都是集團作戰，社會性非常強，有紀律性，‘單槍匹馬’的獨角蟻在和現生螞蟻的競爭中不占優勢，最終被更進步的現代螞蟻類群所取代。”王博說。
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（神秘的地球uux.cn報道）據中國科學報（沈春蕾）：近期，來自美國、法國、中國的科研人員合作，對獨角蟻及相關的現生和滅絕類群進行了詳細的形態測度學、功能形態學和系統發育分析，確認了黑帝斯蟻特化的捕食機制，并厘定了該類群的演化歷史。研究成果8月6日在線發表于《當代生物學》。
2016年，中科院南京地質古生物研究所研究員王博與法國科研人員在白堊紀琥珀中報道了一類獨角蟻（屬于黑帝斯蟻）化石。該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙（大顎）；其唇基向上延長，在頭上形成一個獨特的“角”。該類螞蟻是如何演化出來的？它們是如何利用大牙和角進行捕食的？這些問題一直是大家期待解開的謎團。
王博團隊聯合美國和法國的科研團隊，對所有黑帝斯蟻頭部進行形態解剖學分析，并結合一枚特殊的捕食標本，從形態功能學上確認黑帝斯蟻采用的是“陷阱—大顎”式捕食機制。
據悉，聯合研究團隊建立了化石螞蟻形態學數據庫，并選取了46個滅絕和現生螞蟻的代表類群進行系統發育分析。結果表明，黑帝斯蟻（包括獨角蟻）形成了一個很好的單系類群，可能是已知最原始的螞蟻類群。
在上述研究的基礎上，聯合研究團隊進一步選取了112個現生和滅絕螞蟻的代表類群進行了形態測度學分析，發現黑帝斯蟻占據了一個獨特的形態空間，與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同，而且獨角蟻不同類群也擁有差異巨大的頭型（包括角和大顎），可能專門捕食不同的獵物。
“我們的研究發現，獨角蟻的大顎和角共同演化，形成了一套精密的耦合系統。獨角蟻特化的捕食行為進一步驅動了該類群的輻射演化。”王博說：“盡管獨角蟻在白堊紀中期十分繁盛，但在白堊紀后期逐漸滅絕，并與其他原始螞蟻一起被更進步的現代螞蟻類群取代。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.106.
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（神秘的地球uux.cn報道）據揚子晚報（實習生 孫海瑩 揚子晚報/紫牛新聞記者 于丹丹）：小小的螞蟻，在現代陸地生態系統中扮演了重要角色。而螞蟻究竟是如何起源的呢？近幾年，各國學者從白堊紀琥珀中發現了一系列的原始螞蟻，專家們發現了遠古螞蟻外形很奇特，它們長著“大牙”，有的頭上還有“角”，人們很難想象，弱小的螞蟻在一億年前竟如此“強悍”。中國科學院南京地質古生物研究所8月6日對外公布這一成果，研究人員結合一枚正在特殊的捕食標本，確認了這類原始螞蟻是如何“牙”“角”并用，兇殘捕食的。研究成果近期在線發表于《當代生物學》（Current Biology）雜志。
一億年前的螞蟻長什么樣——
一對鐮刀狀大牙，頭上還有一個“角”
螞蟻是目前地球上數量最多的昆蟲，遍布世界各個角落。它們也是一類古老的昆蟲，起源于約1億年前的白堊紀，曾與恐龍相伴。
在1億年前（晚白堊世）酷熱的歐亞大陸南部，一只“獨角蟻”正匆匆獨行。它有一對強有力的下顎，像身帶利刃的劍客。不難想象，這位“大俠”曾令多少昆蟲聞風喪膽。
突然，它看到了獵物，就在這位“大俠”張開大嘴咬住獵物的那一瞬間，意外發生了：一大滴松柏類樹木的樹脂從天而降，瞬間將它包裹起來。這只“獨角蟻”最后的掙扎成為大自然紀錄片中完美的一幀。而琥珀中的身影被定格并保存下來，時至今日仍栩栩如生。
2016年，中國科學院南京地質古生物研究所王博研究員與法國科研人員在白堊紀琥珀中曾報道了一類“獨角蟻”（屬于黑帝斯蟻）化石。該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙（大顎）；其唇基向上延長，在頭上形成一個獨特的“角”。
此后，國際多個研究團隊從緬甸琥珀中陸續發現了近十種獨角蟻，引起了廣泛關注。但該類螞蟻是如何演化出來的？它們是如何利用大牙和角進行捕食的？這些問題一直是大家期待解開的謎團。
一億年前的螞蟻如何捕食——
“角”和“牙”相互配合，快、狠、準
王博研究員告訴記者，該研究團隊對所有黑帝斯蟻頭部進行形態解剖學分析，結合一枚特殊的捕食標本，從形態功能學上確認黑帝斯蟻（包括獨角蟻）采用的“陷阱-大顎”式捕食機制。“我們這篇論文主要涉及到這一類螞蟻是如何演化過來的，以及它的大牙是如何運動的。”王博說，“獨角蟻”頭上的“角”，可以配合著一起捕獲獵物，這種獨特的捕食方式在其他的螞蟻身上是不存在的。專家說，這種新的捕食方式，也帶動了獨角蟻的演化。
我們可以設想一下“獨角蟻”是如何捕獲獵物的：它的獨角和兩只下顎構成了一個天然的陷阱，它的絕技就是將一對彎刀般的下顎悄悄靠近獵物下方，那長滿感應毛的長角一旦觸碰到獵物，下顎便迅速抬起，把獵物夾住，上下運動咬斷獵物。
而當時螞蟻的獵物是什么呢？專家從琥珀中推測，蟑螂等昆蟲可能是就它的獵物了。
黑帝斯蟻可能是已知最原始的螞蟻類群
據悉，研究團隊建立了化石螞蟻形態學數據庫，并選取了46個滅絕和現生螞蟻的代表類群進行系統發育分析。結果表明黑帝斯蟻（包括獨角蟻）形成了一個很好的單系類群，可能是已知最原始的螞蟻類群。所有黑帝斯蟻的角是同源的，但“延長的角”在黑帝斯蟻中獨立演化了兩次。
研究團隊進一步選取了112個現生和滅絕螞蟻的代表類群進行了形態測度學分析，發現黑帝斯蟻占據了一個獨特的形態空間，與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同，而且獨角蟻不同類群也擁有差異巨大的頭型（包括角和大顎），可能專門捕食不同的獵物。
研究發現“獨角蟻”的大顎和角共同演化，形成了一套精密的耦合系統。獨角蟻特化的捕食行為進一步驅動了該類群的輻射演化。盡管“獨角蟻”在白堊紀中期十分繁盛，但在白堊紀后期逐漸滅絕，并與其他原始螞蟻一起被更進步的現代螞蟻類群取代。
對螞蟻社會性的研究，對人類社會也有啟發
螞蟻是最典型營集群生活的社會性昆蟲，它們在生態學上的成功很大程度上歸功于其卓越的社會行為。古人通過細致觀察已經認識到螞蟻高度的社會性，《本草綱目》中對“蟻”的釋義為 ：“蟻，有君臣之義，故字從義。”
“螞蟻是現代社會數量最多、對生態系統有重要作用的動物，對它社會性的研究還誕生了‘社會生物學’，對研究人類的社會發展也有啟示。”王博研究員告訴記者，以對于螞蟻的起源、其社會性的起源一直是古生物學家、生物學家和社會學家等感興趣的話題。
自達爾文時代開始，各國研究人員就從不同角度對螞蟻社會行為的起源和形態演化進行研究。達爾文在《物種起源》一書中指出：不育工蟻實際上對他的進化理論是致命的挑戰，因為不育工蟻這種利他主義的行為使物競天擇、適者生存的理論陷入了利他難題。為了進一步闡釋，達爾文引入了群體可以作為自然選擇單位的新思想，即這種行為盡管對部分個體不利，但可能對整個群體有利，這也是一種自然選擇。
相關報道：《當代生物學》：一億年前的獨角蟻竟會設陷阱捕食
（神秘的地球uux.cn報道）據科技日報（張曄）：獨居，長著“大牙”，頭上還有“角”，并且學會設陷阱捕食……人們很難想象，弱小的螞蟻在一億年前竟如此“強悍”，堪稱螞蟻中的“戰斗蟻”。
2016年，中科院南京地質古生物研究所王博研究員與法國科研人員在白堊紀琥珀中報道了一類獨角蟻（屬于黑帝斯蟻）化石。該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙（大顎）；其唇基向上延長，在頭上形成一個獨特的“角”。
此后，多個國際研究團隊在緬甸琥珀中又發現了近10種獨角蟻。但該類螞蟻是如何演化而來的？它們是如何利用大牙和角進行捕食的？這些問題一直是大家期待解開的謎團。
記者從中科院南京地質古生物研究所獲悉，美、法、中3國科研人員展開合作研究，確認了黑帝斯蟻特化的“陷阱—大顎”式捕食機制，并厘清了該類群的演化歷史。相關研究成果近日在線發表于《當代生物學》雜志。
與眾不同的黑帝斯蟻
螞蟻是最成功的社會性昆蟲，在現代陸地生態系統中扮演了重要角色。早在《物種起源》一書中，達爾文在介紹社會性昆蟲中的不育工蟻時寫道：“（不育工蟻的存在）實際上對我的整個理論是致命的。”
自達爾文時代以來，許多研究人員從不同角度對螞蟻的社會行為起源進行了深入研究，取得了很大進展。但由于化石證據匱乏，人類對螞蟻早期形態和生態演化仍然不甚了解。
長期以來，學界普遍認為早期螞蟻的形態和生態較為單一。而近幾年，各國學者從白堊紀琥珀中發現了一系列的原始螞蟻（例如駝蟻、魔蟻），極大改變了我們對早期螞蟻演化歷史的認識。
2016年，王博團隊與美、法等國科學家合作，對2000余枚來自法國和緬甸的螞蟻琥珀進行調查研究，首次發現了這種具有大顎的捕食性螞蟻——黑帝斯蟻。該類螞蟻具有一對近乎頭部2倍長的巨型鐮刀狀大牙（大顎），其唇基中部向上延伸，形成一個獨特的“角”，極像獨角獸，因此得名為“獨角蟻”。
如此特化的頭部結構是首次在螞蟻中發現。現生螞蟻3個亞科中部分類群也演化出了類似的捕捉機制，但它們的大顎都是橫向運動，而獨角蟻的大顎卻是垂直運動。
這種奇怪的獨角蟻為什么要長出一個長長的“角”呢？這種“角”究竟起到什么作用？當時，王博等科學家推測認為，角或許是為了配合大顎對獵物進行捕食。
形態學研究確認捕食機制
該研究團隊對所有黑帝斯蟻頭部進行形態解剖學分析，結合一枚特殊的捕食標本，從形態功能學上確認黑帝斯蟻采用的“陷阱—大顎”式捕食機制。
這獨特的、看似纖細的“角”，正是幫助黑帝斯蟻捕食相對大型獵物的極具殺傷力武器。黑帝斯蟻利用“角”尖的球狀毛囊及“角”外側的感覺毛，感知和接近獵物。一旦觸碰到獵物，其嘴下部的一對大牙迅速向上抬起，與上面的“角”配合，上下共同發力，死死夾住獵物，使獵物再無逃生可能，這一捕捉機制與生活中利用夾子夾東西的原理相似。
研究團隊建立了化石螞蟻形態學數據庫，并選取了46個滅絕和現生螞蟻的代表類群進行系統發育分析。結果表明黑帝斯蟻（包括其他獨角蟻）形成了一個很好的單系類群，可能是已知最原始的螞蟻類群。所有黑帝斯蟻的角是同源的，但“延長的角”在黑帝斯蟻中獨立演化了兩次。
研究團隊進一步選取了112種現生和滅絕螞蟻的代表類群進行了形態測度學分析，發現黑帝斯蟻占據了一個獨特的形態空間，與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同，而且獨角蟻不同類群也擁有差異巨大的頭型（包括角和大顎），可能專門捕食不同的獵物。
這次的研究發現，獨角蟻的大顎和角共同演化，形成了一套精密的耦合系統。獨角蟻特化的捕食行為進一步驅動了該類群的輻射演化。盡管獨角蟻在白堊紀中期十分繁盛，但在白堊紀后期逐漸滅絕，并與其它原始螞蟻一起被現代螞蟻類群取代。