光明網(wǎng)訊 生物發(fā)光現(xiàn)象廣泛地存在于各類生物中。在陸生動物中，能進(jìn)行生物發(fā)光的物種多都屬于鞘翅目昆蟲（俗稱甲蟲），其中又以叩甲總科（螢火蟲及其近親）的物種最多。能夠生物發(fā)光的叩甲總科的物種大部分歸屬于“螢類”（lampyroid），包括螢科（Lampyridae）、光螢科（Phengodidae）、雌光螢科（Rhagophthalmidae），以及于2020年新建立的華光叩甲科（Sinopyrophoridae）。在螢類分支中，除最基部的華光叩甲科外，螢科、光螢科與雌光螢科的物種身體均較為柔軟，部分類群的雌性還具有幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象，也正因此使得這一類群的物種很難被保存成為化石。除螢科于白堊紀(jì)緬甸琥珀及一些新生代地層中有化石記錄外，其他類群化石此前尚未被正式報道。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所科研助理李言達(dá)、副研究員蔡晨陽等，與捷克帕拉茨基大學(xué)、英國布里斯托大學(xué)、中山大學(xué)的科研人員合作，在緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了叩甲總科的新科——白堊光螢科（Cretophengodidae）。這一新類群的發(fā)現(xiàn)對于研究叩甲總科中生物發(fā)光的起源與演化具有重要意義。1月20日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在英國《皇家學(xué)會會刊B輯》（Proceedings of the Royal Society B）上。
研究人員在白堊紀(jì)中期緬甸琥珀（約1億年前）中發(fā)現(xiàn)了一枚保存較完好的阿扎白堊光螢（Cretophengodes azari Li, Kundrata, Tihelka & Cai, 2021）雄性標(biāo)本（圖1）。白堊光螢的觸角具12節(jié)，呈雙櫛狀，與現(xiàn)生的光螢科相似。然而，白堊光螢的前胸腹板較發(fā)達(dá)，鞘翅完全覆蓋腹部，腹部可見腹板6節(jié)，與光螢科及近緣的雌光螢科均不同。根據(jù)其形態(tài)特征，研究人員推測白堊光螢可能屬于光螢科+雌光螢科進(jìn)化枝的基干類群（圖2）。
白堊光螢的第1-3節(jié)可見腹板上具有一個淺色明亮區(qū)域，可解釋為它的發(fā)光器官，其位置與雌光螢科中的一些物種十分相似。這一發(fā)現(xiàn)表明發(fā)光的螢類進(jìn)化枝至少在白堊紀(jì)中期就已發(fā)生了多樣化。在白堊紀(jì)，軟軀體叩甲的潛在捕食者（包括螞蟻、青蛙、早期鳥類等）發(fā)生了快速分化，研究推測，白堊光螢中的發(fā)光器官或許與抵御這些捕食者有關(guān)（圖3）。
白堊光螢的發(fā)現(xiàn)也為這一類群的軟軀體化及生物地理分布提供了新的見解。華光叩甲科昆蟲的身體完全硬化，而螢類進(jìn)化枝中的其余類群身體都發(fā)生了強(qiáng)烈的軟化。白堊光螢的身體介于二者之間，處于中間過渡狀態(tài)，填補(bǔ)了這一演化上的缺環(huán)。
研究工作得到中科院和國家自然科學(xué)基金委員會的資助。南京古生物所方艷高級工程師提供了激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)支持，畫師楊定華繪制了復(fù)原圖。（南京地質(zhì)古生物研究所）
圖1. 白堊光螢（Cretophengodes azari）及其現(xiàn)生近緣類群光螢科與雌光螢科
圖2.白堊光螢科的系統(tǒng)位置
圖3.阿扎白堊光螢（Cretophengodes azari）的生態(tài)復(fù)原圖
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