西灣盆地早侏羅世生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原圖 中科院南古所楊定華繪制

本報南京6月4日電（記者蘇雁 通訊員姬尊雨）近期，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡稱“中科院南古所”）博士生張前旗在王博研究員和張海春研究員的指導(dǎo)下,，與廣西地質(zhì)調(diào)查院等合作,，對我國南方多個地區(qū)的中生代早期陸相地層開展了調(diào)查工作,。研究人員在廣西賀州市西灣盆地下侏羅統(tǒng)石梯組中發(fā)現(xiàn)了豐富的海陸相動植物化石，建立了“西灣生物群”并揭示了最古老的昆蟲婚飛行為,，這也是迄今最古老的昆蟲資源脈沖現(xiàn)象,。該成果為深入了解中生代湖泊生態(tài)系統(tǒng)的特征和演化歷程，以及水-陸生態(tài)系統(tǒng)間的聯(lián)系提供了重要證據(jù),，相關(guān)成果發(fā)表于《地質(zhì)學(xué)》和《歷史生物學(xué)》期刊,。

每年的夏季，是白蟻等昆蟲羽化之后集群繁殖的高峰期,，這種現(xiàn)象被稱為婚飛,。昆蟲的婚飛行為等現(xiàn)象又是資源脈沖效應(yīng)的體現(xiàn)。資源脈沖是指短時間內(nèi)出現(xiàn)大量可用資源的事件,。在自然界中,，資源波動有時以脈沖形式發(fā)生，呈現(xiàn)出頻率低,、強度高和持續(xù)時間短等特征,，是不同生態(tài)域之間能量、營養(yǎng)和生物量運移的一個重要機制,。盡管該現(xiàn)象廣泛存在于現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)中,，但科學(xué)界一直對其在地質(zhì)歷史中的記錄所知甚少。

西灣盆地在中生界研究歷史悠久,，本次研究團隊開展了地層學(xué),、古植物學(xué),、古昆蟲學(xué)、沉積學(xué)多科學(xué)的綜合性研究,，將石梯組發(fā)現(xiàn)的鯊魚卵鞘,、昆蟲以及植物等化石與前人報道過的其他化石綜合命名為“西灣生物群”。

基于沉積學(xué),、埋藏學(xué)分析,，該研究揭示了最古老的昆蟲婚飛行為。研究團隊在石梯組發(fā)現(xiàn)了一層壯觀的蜉蝣成蟲集群化石,。這些蜉蝣為新分類群——張氏侏羅沙蜉,，歸入沙蜉科，在分類位置上屬于蜉蝣的基干類群,。這是沙蜉科在中國的首次發(fā)現(xiàn),，并且是該科已知保存最完整的化石。

石梯組下部水平紋層發(fā)育,，化石層中蜉蝣成蟲互相重疊,，蟲體朝向各異?；瘜又?81只成蟲方向的統(tǒng)計數(shù)據(jù)圖顯示,，這些蜉蝣化石無明顯的定向性。這種大量同種蜉蝣成蟲集中保存在同一層面上,，同時又缺少其他生物類群,，反映了它們當(dāng)時的集群生活習(xí)性,。蜉蝣集群婚飛行為過去僅發(fā)現(xiàn)于蜉蝣冠類群中,，本次發(fā)現(xiàn)表明這種復(fù)雜的集群婚飛行為在早侏羅世就已經(jīng)存在于蜉蝣基干類群中。

這一研究還揭示了最古老的昆蟲資源脈沖效應(yīng),。當(dāng)水生昆蟲從水中羽化,、擴散到陸地并尋找配偶時，它們便成了陸地食物網(wǎng)的重要組成部分,。研究結(jié)果表明,，侏羅紀(jì)蜉蝣短時間之內(nèi)從水中集群羽化，形成了從水到陸的昆蟲“脈沖”,，這可能會導(dǎo)致濱水棲息環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)通量的巨大變化,，進而影響基礎(chǔ)生態(tài)、生物地球化學(xué)循環(huán),。

“作為水生昆蟲的代表,，蜉蝣昆蟲短時間內(nèi)集中羽化形成了一次資源脈沖事件，凸顯了昆蟲在深時陸地生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)鍵的生態(tài)角色,，蜉蝣昆蟲在從水生生態(tài)系統(tǒng)到周圍陸地生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)運輸中發(fā)揮了重要作用,。這種水生-陸生生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系可能是中生代湖泊生態(tài)系統(tǒng)中能量運移的重要特征,。”張前旗說,。