蟑螂是让人生厌的几种昆虫之一,在我们的日常生活中几乎无处不在。在繁殖过程中,蟑螂的尾端会携带一种叫“卵荚”的硬化结构四处乱串,这个卵荚里装满了两列卵,数量有时候超过100多个。直到小蟑螂可以独立生活之后,蟑螂才会丢下卵荚,小蟑螂迅速从卵荚裂口爬出,四散逃窜。这样的卵荚结构可以连接雌性蟑螂和幼体之间的物质营养传输,协助后代度过一些严酷的生境,确保后代的出生率。
我院高太平副教授在中国科协青年人才托举工程项目的支持下,对蟑螂的这种护幼行为的早期演化进行了研究,发现蟑螂护幼行为在白垩纪(距今1.25亿年前)早期就已经普遍存在了,这种卵荚结构可能是由“短而宽”产卵器演化来的,含有60~70个卵,卵荚垂直伸出体外(铰链结合点向上),之后发生90度旋转,使卵荚结合点转到水平,避免蟑螂在缝隙里移动时碰掉卵荚。让人吃惊的是,白垩纪刚刚出现的卵荚的功能行为,与现生蟑螂的生活方式几乎一样。证实这种独特的护幼行为在演化过程中非常成功,并且持续了1.25亿,这是蟑螂如此繁盛和多样化的一个关键因素。
该项研究以“Maternal care by Early Cretaceous cockroaches”为题近日发表于古生物学一区刊物Journal of Systematic Palaeontology上(https://doi.org/10.1080/14772019.2018.1426059)(在古生物学的54种刊物中排名第二)。高太平副教授为本文的第一作者和共同通讯作者。我院任东教授、客座教授史宗冈教授、美国Conrad C. Labandeira研究员,西南大学的王宗庆教授、车艳丽教授和河北大学的印象初院士参与了这项工作。
该项研究受到中国科协青年人才托举工程项目、教育部创新团队发展计划、国家自然基金项目(41688103,31672323)、北京自然基金项目(5182004)的支持。
图1. 论文91糖心vlog传媒
图2. 我国白垩纪发现的携带有卵荚的蟑螂化石
图3. 中生代携带卵荚的蟑螂的生态复原图(王晨 博士 绘制)