黎巴嫩琥珀中发现已知最古老的蚊子

[本刊讯] 由中国科学院南京地质古生物研究所黎巴嫩籍研究员丹尼·阿扎领衔的一项最新研究成果：在距今约1.25亿年前的黎巴嫩琥珀中发现已知最古老的蚊子化石，并证明在蚊科演化的早期阶段，雄性蚊子也是吸血的，昆虫的早期吸血行为比我们想象的更为复杂。成果于2023年12月4日，在线发表于《当代生物学》（Current Biology）上。

迄今已知最古老的琥珀发现于美国石炭纪晚期的地层中。在意大利的三叠纪地层中也发现了琥珀，里面包裹了螨虫和双翅目昆虫，这是已知最古老的含生物体的琥珀。泰国的侏罗纪地层中也发现了琥珀，里面包裹了硅藻等生物体。

黎巴嫩琥珀共有两大类，分别发现于白垩纪地层和侏罗纪地层，目前的研究集中于白堊纪琥珀，它们采自绝大多数的琥珀地点。这些琥珀大多保存于白垩纪的海相或海陆交互相砂岩中。由于同层还保存了很多微体古生物化石，以及菊石等海洋生物化石，因此黎巴嫩白垩纪琥珀的生物地层时代是比较明确的，为巴列姆期早期，距今约1.25亿年。黎巴嫩琥珀中保存了大量昆虫以及蛛形类、多足类等节肢动物，还有植物、真菌等包裹体，代表了目前已知最古老的复杂琥珀生物群。

昆虫的吸血行为，一般被认为是其从刺吸式口器取食植物汁液的行为演变而来的。例如，吸血跳蚤很可能起源于以植物汁液为食的长翅目昆虫。但吸血行为的演化历程一直很难知晓，主要原因是中间型昆虫化石记录的空白和化石细节保存的限制。

蚊子是一种臭名昭著的吸血昆虫，它们中的一部分种类吸食人类或动物的血液，并传播病毒、线虫、原虫等多种病原体，每年可导致数十万人死亡。现今的蚊科，已知约有3600种蚊子，但人类对它们的起源和早期演化了解得却极为有限。

本研究成果来自对2块保存了精美雄性蚊子的琥珀，该琥珀产于黎巴嫩哈玛纳镇附近，发现于约15年前。对琥珀昆虫的发现和辨认是一个复杂烦琐的过程，需要对其进行切割、打磨、抛光，再在显微镜下细致观察、辨认。2023年3月，丹尼·阿扎入职中国科学院南京地质古生物研究所后，运用激光共聚焦显微镜、荧光显微镜等仪器仔细观察，发现这两只雄蚊均保存了特有的刺吸式口器：包括呈三角形的边缘发育小齿的下颚，以及延长的具有齿状构造的内颚叶等。而现今一些雌蚊具有刺吸式口器用于吸血，雄蚊口器退化不进食，或取食花露、真菌等。此次发现的雄蚊具有刺吸式口器，揭示1.25亿年前的雄蚊也是吸血昆虫。

这次新发现的蚊子被命名为中间型黎巴嫩蚊（Libanoculex intermedius），归入一个新亚科（Libanoculicinae），置于现代的蚊科（Culicidae）内。这个新发现的蚊子具有一些中间型特征，虽有典型的吸血型口器，但不如现代蚊类的吸血口器发达。

虽然分子生物学研究显示，蚊科起源于近2亿年前的侏罗纪初期（也有认为起源于三叠纪晚期，距今约2.2亿年），但蚊科最早的化石记录来自距今约1亿年前的白垩纪中期缅甸琥珀。此次发现中间型黎巴嫩蚊将蚊科的化石记录提前了约2500万年。

该研究深度揭示了昆虫的早期吸血行为比想象的更为复杂。黎巴嫩琥珀昆虫的生存时代是地球陆地生态系统演化的一个关键时期。距今1.25亿～0.8亿年前发生了重要的白垩纪陆地革命事件。被子植物取代裸子植物成为地球陆地生态系统的主宰。被子植物的大辐射也造成访花昆虫的辐射演化，并促进了哺乳动物、有鳞类爬行动物等的崛起。而黎巴嫩琥珀正好处于被子植物辐射演化的初期阶段。科学家认为，在被子植物占据生态系统统治地位之前，可能有更多的昆虫是吸血的，它们靠吸食脊椎动物的血液获取更高的能量和营养。它们吸血的对象是脊椎动物，很可能是那些具有毛发的哺乳动物、翼龙，或者带羽毛的恐龙。但吸血行为必然具有一定的危险性，会招致这些脊椎动物的反抗。因此，在被子植物大量出现后，对能量需求不高的雄性蚊子，可能就开始转而取食被子植物的花露等，那样更加安全而高效。

（黄迪颖）