如今,一块古老化石揭示这些神秘蚂蚁在地球土壤中的活动历史远比科学家此前认知的更为悠久。
根据发表在《皇家学会学报B》的研究成果,由新泽西理工学院(NJIT)生物学家领导的团队报告了首例发现于加勒比地区的Basiceros属土栖蚁化石,该标本保存在1600万年前的多米尼加琥珀中。
研究人员表示,这个被命名为Basiceros enana的工蚁化石新种体型明显小于现代近缘种,为中新世时期(2300万至530万年前)该隐秘蚁群曾栖息于加勒比群岛提供了直接证据,此后它们在该地区逐渐灭绝。
"野生土栖蚁极为罕见。能在琥珀中发现它们就像找到钻石般珍贵,毕竟现代物种都隐藏得极好。"论文通讯作者、NJIT巴登实验室博士生詹皮耶罗·菲奥伦蒂诺表示,"这块化石与所有现代近缘种都截然不同,改写了我们对Basiceros属的进化认知。"
此前已知的Basiceros蚁——以其体表特殊刚毛能黏附土壤颗粒实现伪装而闻名——仅分布于从哥斯达黎加延伸至巴西南部的新热带雨林。虽然该属现存九个物种,但这次意外发现的化石对解释该蚁群如何扩散至现今栖息地提出了新课题。
"生物地理历史往往看似简单。当你发现某个类群现今只分布于南美至哥斯达黎加时,很难想象它们的远古亲属曾生活在加勒比地区。"论文资深作者、NJIT生物学副教授菲尔·巴登指出,"这类化石提醒我们:现存物种的分布可能掩盖了地球生命复杂的演化历程。"
为探索这段被尘封的进化史,研究团队运用NJIT和日本冲绳科学技术大学院的先进成像与三维重建技术,对Basiceros enana进行了精细研究。"微CT扫描技术极大提升了研究精度,使我们能观察到传统手段无法捕捉的细节特征。"菲奥伦蒂诺解释道。
通过对比现生所有已知土栖蚁的形态特征,并结合分子钟分析,团队重建了其进化谱系。"琥珀三维保存的生物体即便再微小,也能提供海量数据。"巴登强调。
体长仅5.13毫米的Basiceros enana远小于近9毫米的现代近缘种,成为该谱系已知最小物种。
"分析表明这些蚂蚁的体型扩大过程相当迅速,"菲奥伦蒂诺指出,"2000万年间体型几乎翻倍。先前假说认为它们祖先体型较大而后逐渐缩小,这个发现完全颠覆了认知,彰显化石对理解进化历程的关键作用。"
但Basiceros enana也证明,现代土栖蚁躲避天敌与猎物的隐身能力(即隐蔽拟态)早在1600万年前就已形成。
这些特征包括两层特化刚毛:直立的"刷状刚毛"用于黏附土壤,贴伏的"固定刚毛"将碎屑颗粒锁在角质层表面。
"这证明装死与隐匿是成功的生存策略。"菲奥伦蒂诺说,"虽然这些特征不能完全证实行为模式,但独特化石的发现帮助我们理解生物采用该策略的时间跨度。"
该化石蚂蚁还具有现代土栖蚁的典型形态特征:上翘的后胸刺、梯形头部结构,以及12枚三角形齿的捕食性上颚。
尽管具备这些特化适应,远古加勒比土栖蚁最终在中新世的生态剧变中区域性灭绝。
"多米尼加琥珀中的存在暗示,远古陆桥可能为这些蚂蚁从大陆扩散至加勒比提供了通道。"巴登分析道,"这块化石就像拼图的关键部分,将帮助我们理解为何某些生物类群走向灭绝,而另一些却能延续数百万年。"
"灭绝原因可能涉及生态位丧失或种间竞争。作为捕食者,加勒比地区整体呈现捕食性蚂蚁多样性衰减的趋势。"菲奥伦蒂诺补充道,"自多米尼加琥珀形成以来,现今多米尼加共和国境内已有超过三分之一的蚂蚁属种灭绝。"
"破解区域性灭绝的驱动机制,对缓解人类世灭绝危机和保护生物多样性至关重要。"
Story Source:
Materialsprovided byNew Jersey Institute of Technology.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Gianpiero Fiorentino, Rodolfo Probst, Adrian Richter, Evan P. Economo, Phillip Barden.A fossil-informed pattern of body size increase and local extinction in Basiceros dirt ants (Hymenoptera: Formicidae).Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2025; 292 (2045) DOI:10.1098/rspb.2024.2171
2025-09-16
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