白垩纪 “捕蝇陷阱”：化石黄蜂腹部独特构造揭示寄生新策略

《BMC Biology》：A cretaceous fly trap? remarkable abdominal modification in a fossil wasp

为探究昆虫捕食策略在化石记录中的情况，首都师范大学等机构的研究人员对缅甸克钦琥珀中 16 只雌性黄蜂化石展开研究。结果发现新属新种?Sirenobethylus charybdis，其腹部具特殊抓握结构。这表明白垩纪中期青蜂总科（Chrysidoidea）寄生策略更丰富。

　　在奇妙的昆虫世界里，昆虫是地球上种类最为繁多的动物群体，已知物种超 100 万种，实际可能多达 550 万种。它们凭借高度适应环境的外骨骼，在各种栖息地开疆拓土，演化出众多独特的捕食机制。然而，当追溯到遥远的化石时代，昆虫的捕食策略却如同神秘的面纱，难以窥探。就拿白垩纪（阿尔布期 - 赛诺曼期；9900 万年前）克钦琥珀中的昆虫化石来说，尽管它们为昆虫演化提供了珍贵线索，但其中潜在的捕食机制仍不为人熟知。比如 “剑齿” 海氏蚁那引人注目的大颚，算是目前发现的较为突出的捕食结构例子，不过昆虫捕食策略的全貌依旧模糊不清。正是在这样的背景下，为了深入了解远古昆虫的捕食策略，首都师范大学的研究人员联合其他机构，针对克钦琥珀中 16 只成年雌性黄蜂化石展开了深入研究。研究成果发表在《BMC Biology》上，这一研究为昆虫演化研究领域带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是光学显微镜观察与摄影，利用 Leica M205A、Leica M205C、Nikon SMZ 25、Nikon ECLIPSE Ni 等显微镜搭配相应的相机和软件，对标本进行细致观察和拍摄，获取其形态特征信息。其次，对副模标本 CNU - HYM - MA2015119 进行微 CT 扫描，在云南古生物重点实验室（YKLP）使用 Zeiss Xradia 520 versa X 射线显微镜，扫描后用 Drishti 2.4 软件进行三维重建，清晰呈现标本内部结构。最后，通过系统发育分析，选取非针尾部黄蜂（Trigonalidae：Taeniogonalos gundlachii）作为外群，19 种青蜂总科（Chrysidoidea）、19 种胡蜂总科（Vespoidea）和 4 种蜜蜂总科（Apoidea）物种作为内群，基于 57 个形态学特征进行贝叶斯分析，明确新化石类群的系统发育位置。
下面来看看具体的研究结果。在系统古生物学方面，研究人员建立了新科?Sirenobethylidae Wu, Vilhelmsen & Gao fam. nov. 和新属?Sirenobethylus Wu, Vilhelmsen & Gao gen. nov. ，模式种为?Sirenobethylus charybdis Wu, Vilhelmsen & Gao sp. nov. 。该新物种的头部、触角、胸部和腹部等部位都具有独特的形态特征，如头部下口式，触角有 9 个鞭节，第二腹节（第一后体节）在背面观具角状前侧角等。
关于?Sirenobethylus gen. nov. 的系统发育位置，研究发现它可归属于针尾部（Aculeata），但与广腰亚目（Vespoidea sensu lato）和蜜蜂总科（Apoidea）存在差异，很可能属于青蜂总科（Chrysidoidea）。通过系统发育分析，其被认为是青蜂总科的一个基部类群，这一结论与它独特的形态特征以及与其他类群的对比结果相契合，因此被单独归入?Sirenobethylidae 科。
在探讨腹部结构的可能功能时，研究人员发现?Sirenobethylus 的腹部由第六腹板、第七背板和腹板形成三个重叠的水平瓣，组成类似捕蝇草的复合结构。不同标本中下腹瓣的不同位置状态表明它具有抓握功能。研究人员推测该结构可能有两种功能，一是在交配时限制雄性，但由于缺乏雄性化石证据且昆虫交配中雌性限制雄性的情况罕见，所以这一功能可能性较低；二是在产卵时暂时固定宿主，这是最有可能的功能。下腹瓣后缘的长刚毛可能作为 “触发毛”，感知宿主靠近，腹板上的粗刚毛和膜质区域可能在产卵时起到缓冲作用，且部分标本的螫针位置便于蜇刺捕获的宿主。
综合研究结果，研究人员得出结论：?Sirenobethylidae 是青蜂总科接近基部的一个独立谱系，?Sirenobethylus 很可能是一种卵育性寄生蜂，其腹部独特的抓握机制可能用于暂时捕获宿主。这一研究成果意义重大，它揭示了在白垩纪中期，一些早期青蜂总科已经演化出独特的寄生策略，丰富了人们对昆虫演化历程的认知，为深入理解昆虫的生态适应性和演化多样性提供了关键证据，让我们对远古昆虫世界有了更深刻的认识，也为后续研究昆虫的演化和生态提供了重要参考。