1亿年前昆虫界的“伪装者”
时间：2022-09-29 13:35:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
姜雪莹 许春鹏 杨定华
与其他动物相比，昆虫往往个体较小，属于弱势群体，但却是动物界中多样性最高的群体。究其原因，它们种种出色的“伪装术”功不可没。让我们一起探寻1亿年前的昆虫是如何伪装自己的吧。
覆物伪装的蟾蝽与它的猎物——拟叶蚤蝼生态复原图。灰色为蟾蝽，绿色为拟叶蚤蝼（绘图/杨定华）
在漫长的地质历史中，各种生物是如何一步步从最初的“一穷二白”演变至今天的“纷繁复杂”呢？生物化石为我们探索生命演化的奥秘提供了重要线索。素有“时空胶囊”之称的琥珀，保存了生物在地质历史中的演化片段，是探寻远古强有力的工具。
科学家在缅甸北部发现了距今约1亿年的琥珀生物群。该琥珀生物群因其古老的年龄和较高的生物多样性闻名于世，被誉为世界四大琥珀生物群之一。
缅甸琥珀挖掘现场
缅甸琥珀是科学家探索1亿年前白垩纪时期热带雨林生态系统的重要窗口，包含了各类节肢动物演化的诸多关键信息。而本文的主角——1亿年前的“伪装者”便隐藏其中。
作为生物界有名的“伪装大师”，昆虫演化出了多种多样的伪装技能，它们凭借这些技能与天敌和猎物斗智斗勇，得以在自然界更好地生存。例如拟态行为和覆物伪装行为——前者指的是模拟生活环境中的其他生物以及无机物来隐蔽自己，后者指的是利用环境中的各种材料遮盖自己達到伪装的效果。这些高超的伪装术，不仅能帮助它们躲避天敌，还能让它们成为捕猎高手。
在距今约1亿年前的缅甸琥珀中，科学家先后发现了多例昆虫界的“伪装者”。例如：拟态植物的直翅目昆虫蚤蝼（命名为拟叶蚤蝼），覆物伪装的啮虫目昆虫以及覆物伪装的半翅目蟾蝽科昆虫。
从形态上观察，本文的主角——拟叶蚤蝼与同时期苔类和卷柏类植物展现出了极高的相似性，例如：中足腿节与胫节折叠后，与卷柏类植物的小叶极度相似;后足腿节异常膨大，与卷柏类等植物的叶片极其相似;拟叶蚤蝼与同时期苔类和卷柏类植物在尺寸上也尤为接近。
同时，研究人员观察到蟾蝽科昆虫的背上覆盖有大量的碎屑物，包括土壤颗粒、砂砾和植物碎屑等。并且在这类昆虫的背部发现有大量短小的刚毛，这类昆虫极有可能利用这些刚毛将碎屑物质粘在其背上。
模拟植物叶片可以让拟叶蚤蝼更有效地躲避天敌蟾蝽的猛烈追捕，而蟾蝽覆物伪装则可以让其骗过自己的猎物。原来早在1亿年前，大自然中已经上演了“无间道”。
以往，研究人员大多借助显微镜等工具来探究昆虫伪装本领的起源以及演化。但用肉眼观察分析昆虫的拟态行为，无形中会加入研究者的主观判断。在最新的研究中，来自中国科学院南京地质古生物研究所的科研人员，使用了一种新的工具——孪生神经网络，来对地质历史时期的拟态行为进行定量化分析。
孪生神经网络是近年来新发展的人工智能分析技术，被广泛应用于图像相似度衡量。这项技术可以提取肉眼无法观察到的多维信息，对不同图像之间的相似距离进行定量化计算，从而客观地判断不同图像之间的相似性。听起来是不是很像找不同的游戏？有了这个新工具的助力，在面对大量标本的筛选时，研究人员可以轻松不少。
小小昆虫早在1亿年前就知道为了生存伪装自己、保护自己。科研人员通过各种先进的技术和手段，让我们有机会走近它们、了解它们，以另一种形式听听它们的故事。而随着科技的飞速发展，今后我们一定会听到更多关于过去的故事。
拟叶蚤蝼（b：整体图;d：中足腿节与胫节;f：后足腿节）与卷柏类植物（a、c：整体图;e：小叶;g：叶片）
这是昆虫在琥珀里真实的样子。覆物伪装行为的啮虫目（a-f）与半翅目蟾蝽科（g，h）昆虫
琥珀，是树脂被深埋于地下，经过化学变化后形成的一种有机树脂化石，其中经常可见气泡及昆虫或植物碎屑。
从寒武纪生命大爆发开始，节肢动物便是地球上最成功的动物之一。蝴蝶、螃蟹、蜈蚣和蜘蛛等都属于节肢动物。该门类占据了当今动物界大约80%的物种多样性。以缅甸琥珀为例，截至目前，缅甸琥珀中共发现至少47个纲117个目597个科1574个物种，其中保存种类最多的就是节肢动物，至少有1463种。
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