南京古生物专家揭秘知了是怎么变成化石的

1.65亿年前,在内蒙古宁城道虎沟茂密的森林中,生活着各种各样的知了。它们有美丽的翅膀,被称为“中生代的蝴蝶”。但那里,常常有火山爆发……于是,有的知了变成了化石。当中科院南京地质古生物研究所专家王博、张海春,挖到这些形态不同的知了化石时,他们心中有这样的疑问:这些知了是怎么形成化石的?为什么中国有这么精美的化石,而国外没有?通过10多年的研究,他们揭开了“蝉变化石”的秘密,最新研究成果日前发表在国际沉积地质学会的专业刊物上。

中国发现精美的古蝉化石

王博是山东小伙,山东人的餐桌上有一道美味——知了,白白的肉,青棕色的壳,油炸或者炒,吃在嘴里很香。“我小时候捉过知了,刚出洞的那种。”王博说。没想到,工作了,还是和知了打交道。

王博在内蒙宁城道虎沟一直寻找知了化石,用了十年时间,找到了不同种类的远古知了化石,一共有2500多块。其中一种叫古蝉、一种叫螽(zhōng)蝉,这两种化石共390块,它们都是现代知了的远祖。

王博发现一个有趣的现象,中国有很多非常好的知了化石,而国外却非常稀少,比如美国就没有发现过古蝉化石。“在1.65亿年前,古蝉和螽蝉遍及全世界。但奇怪的是,只有中国找到了保存异常精美的古蝉化石。国际上,有科学家认为,中国当时的环境适合化石保存。”

火山爆发使知了变成化石

在1.65亿年前,知了死后是否都能变成化石呢?答案是,只有极少数的远古知了能成为化石,绝大多数都腐烂分解了。王博发现,390块古蝉化石和螽蝉化石中,有的只有身体保存了下来,有的是身体、翅膀都有,有的则是只剩下了翅膀。“相对而言,翅膀更容易保存。”王博说,知了的肠胃等很容易腐烂。而化石的形成,是得在特定条件才会发生的。

那么,那些远古知了是怎么形成化石的呢?王博说,当时的道虎沟附近,是一个非常大的湖泊,附近常有火山爆发,危险重重。不过,越是危险的地方,生命力越旺盛。当时的动物们似乎都喜欢驻扎在湖泊边的森林里,因为火山灰形成的土壤很肥沃,植物茂盛,食物很充足。知了生活在那里,十分惬意。但偶尔也会有突发事件。“火山突然喷发产生的热浪,把动物活活烤死;或者火山喷发的毒气,毒死了森林中的动植物……”昆虫非正常死亡之后,尸体落入湖中或者被水流冲入湖中。而随着火山灰等各种填充物的掩盖,昆虫被迅速密封在一个缺氧环境,经过上亿年的变迁,成了化石。

为了研究知了,去年,王博还捉了500多只知了,然后模拟1.65亿年前的环境,通过观察记录,并且和化石进行对照,揭开了它们远祖是怎么死亡、怎么变成化石的秘密。

知了在进化中翅膀变小了

在生物进化过程中,有的生物会改变自己的生活习性,但知了没有。“1.65亿年前,古蝉就是吸食树汁的,这和现代的知了一样。都不具备攻击性。”王博说。

不过,身体的大小还是有变化的,尤其是翅膀,越变越小了。“古蝉的翅膀很大,被称为‘中生代的蝴蝶’,当时的古蝉最大的前翅超过8厘米,如果算两个前翅展开加身体宽度,估计能超过18厘米。而现在的知了,常见的是四五厘米左右。”

知了的翅膀为什么会变小?“昆虫飞行行为比较复杂。飞行能力与翅膀形状、大小以及上面的翅脉结构都有关系。比如,蜻蜓翅膀很长很窄,蝴蝶翅膀就很宽大。它们的飞行能力都很强,它们采用了不同的动力学结构。”王博说,知了翅膀变小了,说明飞行方式或许发生了改变。(现代快报 胡玉梅)





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