与龙共舞的吸血鬼
古生物学最吸引人的地方就是永远有惊喜。
最近来自中国科学院南京地质古生物研究所的黎巴嫩籍研究员丹尼·阿扎就在来自黎巴嫩的琥珀中现了两枚最古老的雄性蚊子化石——中间型黎巴嫩蚊(Libanoculex intermedius),并将其归为一个新的亚科,它们生活在距今1.3亿年前的白垩纪早期。这一发现足足将蚊科的化石记录往前推了3000万年之久。
本次发现的两枚黎巴嫩琥珀中1.3亿年前的雄蚊子(来源:南京古生物研究所)
而且令人惊奇的是,这两只雄性蚊子居然表现出了明显的吸血特征!说它们令人惊奇,是因为这个发现与现代蚊子的习性截然相反。现代的吸血蚊子都是雌蚊,它们为了繁殖才需要从动物的血液里补充足够的能量物质和蛋白质。而现代的雄性蚊子都是素食主义者,以植物的花蜜和果子、茎、叶里的液汁为食。
吸食植物汁液的雄性蚊子 (图片来源:Wikipedia)
科学家是怎么知道这些生活在遥远白垩纪的蚊子是能吸血的蚊子的呢?这是因为昆虫吸血行为往往需要配套一个能够穿透动物皮肤的口器,这很大可能是起源于其祖先吸食植物汁液的“刺吸式”长口器。在本次研究中,科学家通过南京古生物研究所激光共聚焦显微镜、荧光显微镜等先进科学仪器的仔细观察,发现两枚琥珀中的雄蚊均保存了特有的吸血口器:包括呈尖锐三角形的下颚及延长的具有小齿的构造等,这就意味着这种雄蚊子在那个时代也是个吸血鬼。
一种中生代长口器类昆虫化石,可以看到框出来的很长的口器,比例尺:5 mm图源:Conrad C. Labandeira
长口器昆虫阿纽蝎蛉帮裸子植物传粉复原图图源:杨定华
琥珀中雄蚊口器细节图,比例尺:10μm(来源:南京古生物所)
呈尖锐三角形的下颚及延长的具有小齿的构造,比例尺:50μm(来源:南京古生物所)
蚊子的吸血目标相当广泛,除了哺乳动物外,爬行动物、两栖动物,甚至鱼类和无脊椎动物都是它们的吸血对象。所以很难想象在恐龙主宰地球的那段日子里蚊子会对恐龙们敬而远之。因此合理的想象应该是,最起码在1.3亿年前,恼人的蚊子就已经成群结队围绕在庞大的恐龙身边随时伺机吸血了。
古生物宝库
这次发现最早蚊子的黎巴嫩琥珀发现于黎巴嫩和西南叙利亚地区。虽然黎巴嫩琥珀密度低,比较脆弱,容易受损,并不适合作为宝石开采,但它们可以追溯到大约1.3亿-1.25亿年前的白垩纪早期巴列姆期(Barremian),且由于它们可能形成于热带或亚热带的温带或炎热气候中,因此它是含有大量内含物的最古老琥珀来源之一,自然也就成了一个巨大的古生物研究宝库。在这些琥珀中还发现了最早的扁头泥蜂家族,这次两块蚊子的琥珀化石也是丹尼·阿扎采集了近500处琥珀产地的成果,进一步证明了黎巴嫩琥珀的研究潜力。
丹尼·阿扎在黎巴嫩野外采集琥珀 (图片来源:作者)
本次研究再一次更新了我们对蚊子演化历史的认识,不仅将原有的蚊科出现时间推前了3000万年,其特有的口器结构还证明了在那个时代雄蚊子也是吸血为生的,但现生雄性蚊子又是怎么全部退化为素食者的呢?有的科学家认为,在白垩纪开始大繁荣的被子植物造成的素食环境变大是一个外在的原因,因为首先吸血对于被吸的宿主而言并不是什么合作共赢的好买卖,很难保证在吸血的过程中不会被愤怒的宿主用各种方法弄死,一个不小心就是场夫妻双亡的蚊间惨剧,其次吸血这种刀口舔血的营生对于雄蚊子来说并不是刚需,只是雌蚊子在繁殖下一代时的需求让她们不得不去以身犯险。毕竟像作者这样睡前一定要杀光屋里所有蚊子的二愣子不在少数。这样吃素既能拥有更大的进食空间和更低的进食难度,也能防止被一锅端了断了蚊家的香火。当然具体的演化过程还需要更多的化石证据来进一步的研究。
蚊子作为一个人类唯一想除之而后快的物种,多年来一直稳坐杀人榜的头把交椅。其传播的疾病各个致命,2022年有大约2.49亿例疟疾病例,以及大约60.8万疟疾死亡案例。登革热也是最重要的蚊媒病毒性疾病之一,全球约有25亿人面临感染风险。每年全球约有3.9亿例登革热感染,其中约50万例发展为严重的登革出血热,导致每年大约2.5万至3万人死亡。
无论在哪个时代,对于生物而言最危险的都是看不见的微生物,能给我们带来灭顶之灾的蚊子自然也可能给恐龙们带来点来自微观世界的惊喜,只不过恐龙们除了骂骂咧咧外也没有什么更好的办法了。而人类却可以采用基因改造、药物等各种手段来对付它,但对于见惯了大世面的吸血恶魔,想要消灭它还有漫漫长征路等待人类去攻克难关。
吸血鬼的传说还在继续,血色的历史会不会在未来被终结,我们拭目以待。
参考文献:
[1] Dany Azar, Andre Nel, Diying Huang, Michael S. Engel, The earliest fossil mosquito, Current Biology (2023), https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.10.047.
[2] Soghigian, J., Sither, C., Justi, S.A. et al. Phylogenomics reveals the history of host use in mosquitoes. Nat Commun 14, 6252 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41764-y.
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