一项惊人的化石发现表明,2万年前猫头鹰将哺乳动物骨骼散落在洞穴地面后,古蜜蜂利用骨骼中空的牙槽作为微型巢穴。这是已知最早的蜜蜂在动物骨骼内筑巢的证据,揭示了一种惊人的创造性生存策略。
这一发现标志着首次有证据表明蜜蜂利用动物骨骼作为产卵场所,揭示了一种前所未见的独特筑巢策略。
富含化石的洞穴保存了古老的生态系统
加勒比海的伊斯帕尼奥拉岛由海地和多米尼加共和国共有,岛上分布着数千个石灰岩洞穴。
“在某些地区,你每隔100米就能发现一个不同的落水洞,”芝加哥菲尔德博物馆的博士后研究员、该研究的第一作者拉萨罗·维尼奥拉·洛佩斯(Lazaro Viñola López)说道。
本研究调查的洞穴此前已被多米尼加共和国国家自然历史博物馆的古生物学策展人胡安·阿尔蒙特·米兰(Juan Almonte Milan)认定为一个异常丰富的化石沉积地。维尼奥拉·洛佩斯在佛罗里达大学和佛罗里达自然历史博物馆攻读博士学位期间,与同事一同对该遗址进行了考察。
“初次进入洞穴的下降深度并不太深——我们会把绳子系在旁边,然后绕绳下降,”维尼奥拉·洛佩斯说。“如果你在晚上进去,会看到生活在里面的捕鸟蛛的眼睛。但一旦你走过地下一条十米长的隧道,你就会开始发现化石。”
该洞穴保存了多个化石层,这些层由古雨季期间形成的碳酸盐沉积物分隔开。大部分遗骸属于啮齿动物,但研究人员也发现了树懒、鸟类、爬行动物和许多其他动物的化石,代表了超过50个物种。
这些化石共同揭示了该洞穴在很长一段时间内的使用情况。
“我们认为这是一个猫头鹰世代居住的洞穴,可能延续了数百年或数千年,”维尼奥拉·洛佩斯说。“猫头鹰会外出捕猎,然后回到洞穴吐出食丸。我们发现了它们捕食的动物的化石、猫头鹰自身的化石,甚至还有一些可能掉进洞穴里的海龟和鳄鱼的化石。”
牙槽内的不寻常发现
维尼奥拉·洛佩斯主要研究猫头鹰留下的哺乳动物骨骼,他在清理化石时注意到了一些不寻常的东西。
几块颌骨的空牙槽内包含光滑的沉积物,看起来与自然堆积的沉积物不同。
“那是光滑的表面,几乎是凹面的。沉积物通常不是这样填充的,而且我在多个标本中都看到了这种情况。我当时就想,‘好吧,这里有点奇怪,’”他说。“这让我想起了黄蜂巢。”
这一观察立刻让他想起了在蒙大拿州进行本科化石挖掘时的一段经历。在那里,另一位古生物学家向他展示了石化的黄蜂茧,这是发育中的幼虫成熟为成虫的小型泥室。这些结构与他在化石颌骨内部看到的非常相似。
隐藏在骨骼中的古老蜂巢
虽然蜜蜂和造纸胡蜂以建造大型公共巢穴而闻名,但实际上大多数蜂类都是独居的。
“但实际上,大多数蜜蜂是独居的。它们在小空腔中产卵,并留下花粉供幼虫食用,”维尼奥拉·洛佩斯说。“有些蜂类在木头或地下钻孔,或者利用空的结构筑巢。欧洲和非洲的一些物种甚至在空的蜗牛壳里筑巢,”
为了进一步调查,研究团队对化石骨骼进行了CT扫描。扫描生成了牙槽内压实物质的详细三维图像,而没有损坏化石或沉积物。
扫描结果显示,这些结构与一些现代独居蜂建造的泥巢相吻合。一些巢穴甚至保存了古代花粉颗粒,那是母蜂为发育中的后代储存的食物。
研究人员认为,蜜蜂将泥土与唾液混合来建造每个微小的巢穴,其尺寸小于铅笔橡皮擦的大小。在大型动物的中空骨骼内筑巢也可能有助于保护它们的卵免受黄蜂等捕食者的侵害。
新型化石巢穴
巢穴中没有包含石化的蜜蜂,研究人员表示这并不令人惊讶,因为洞穴温暖潮湿的条件不利于保存脆弱的昆虫躯体。
由于没有保存下来的蜜蜂,科学家无法确切确定是哪个物种建造了这些巢穴。然而,巢穴结构本身具有足够的独特性,可以获得其自身的分类学归类。
这些化石巢穴被命名为 Osnidum almontei,以纪念胡安·阿尔蒙特·米兰,他是最早发现该洞穴的人之一,也是伊斯帕尼奥拉岛杰出的古生物学家之一,数十年来一直致力于该地区的研究。
“既然我们没有发现任何蜜蜂的躯体,它们有可能属于今天仍然存活的物种——我们对这些岛屿上许多蜜蜂的生态知之甚少,”维尼奥拉·洛佩斯说。“但我们知道,骨骼保存在洞穴中的许多动物现在已经灭绝,因此建造这些巢穴的蜜蜂可能来自一个已经消亡的物种。”
已知蜜蜂在骨骼中筑巢的首例
根据研究人员的说法,这是蜜蜂利用动物骨骼作为筑巢地点的首个有记录的案例。
维尼奥拉·洛佩斯认为,有几种环境因素可能促成了这种行为。该地区的石灰岩地貌土壤很少,使得传统的地下筑巢地点稀缺。与此同时,世世代代的猫头鹰不断地在洞穴中堆积骨骼,提供了无数独居蜂可以利用的中空牙槽。
“这一发现展示了蜜蜂可以有多么奇特——它们总能让你大吃一惊。但这同时也表明,在观察化石时,你必须非常小心,”维尼奥拉·洛佩斯说。
他指出,如果没有之前识别石化黄蜂巢穴的经验,他可能在化石制备过程中简单地将这些异常的沉积物清理掉了。
“即使你主要寻找的是大型脊椎动物化石,你也应该留意遗迹化石,它们能告诉你有关昆虫等无脊椎动物的信息。了解昆虫可以让你对整个生态系统有更多了解,所以你必须关注故事的这一部分。”