辽西的昆虫化石

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知识来源---张万连的个人网站
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. U7 e; V) h& G$ f% ~     昆虫是地球上种类最多的动物，已知的现生昆虫约100万种，而未被人类了解和命名的至少还有100万种。昆虫几乎占据着所有的生态位，它们可以生存于任何自然环境下。有些终生或某阶段生活在土壤中，称为土壤昆虫类群，如古蝉的若虫阶段就生活在土壤中。有些以森林为栖息场所，称为森林昆虫类群，如树蜂。有些大部分时间生活在草地中，称为草地昆虫类群，如鸣螽。有些生活于海拔800米以上的高山环境下，称为高山昆虫类群，如蛇蛉、锯蜂等。有些主要生活在水中，称为水生昆虫类群，如三尾拟蜉蝣的大部分时间就生活在水中。

8 B! s( G5 x2 X9 B6 e6 ~   昆虫很早以前就在地球上出现了。已知最古老的昆虫化石是在欧洲发现的，距今约4亿年,属于泥盆纪地质时期。而辽西地区已知最古老的昆虫化石距今约2亿年，地质时期属于侏罗纪早期。到了侏罗纪和白垩纪之交时，辽西地区火山活动十分频繁。在火山活动的间歇期，山间盆地中形成了水体宁静的湖泊、溪流以及沼泽等淡水环境。当时气候温暖，半干旱和潮湿的气候呈现季节性的交替变化。这种环境为各类生物的生存繁衍提供了良好的条件，使各种动植物非常繁盛，而其中种类最多的动物是昆虫。

( W: L4 a9 m2 n   我们是如何知道亿万年前昆虫的情况的呢？
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   昆虫化石是解读昆虫历史的万卷书。昆虫化石是昆虫的遗体或它们的活动留下的痕迹被火山灰或泥沙等沉积物埋藏后，经过亿万年的地质作用变成了岩石。但昆虫的形状和一些结构还存在，有的看起来依然栩栩如生，跟活的一样。特别是辽西的昆虫化石，保存得相当精美，蝉翼之薄、蚊嘴之细都清晰可见，甚至它们的刚毛在显微镜下都历历在目，真是令人叹为观止。我们要了解亿万年前的昆虫，主要就是通过对这些化石的研究。

7 h4 z, r- z2 }# A9 `9 d' {    科学工作者对辽西昆虫化石的探索研究开始于20世纪20年代。
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    当时的国家农商部地质研究所网罗了一批地质工作者，他们都是我国地质学的开拓者和奠基人。其中著名的地质学家翁文灏和谭锡畴是最早来辽西进行地质考察和采集昆虫化石的地质工作者。20世纪20年代的早期和中期，他们多次到辽西的朝阳、北票地区进行地质调查，在煤矿和地表的岩石中发现了少量昆虫化石。野外归来后，他们把这些化石存入研究所的博物馆中。由于不是研究昆虫的专家，他们对这些化石没有进行详细地研究。直到1928年，当时中国科学社生物研究所所长、著名的动物学家秉志先生对这些昆虫进行了详细地研究，从而拉开了辽西昆虫化石研究的序幕。20世纪30年代到新中国成立前，由于战乱,辽西地区的昆虫化石采集和研究工作基本停顿下来。新中国成立后，随着经济建设的发展，对能源、矿产的需求日益增多，全国大规模的地质矿产调查工作也迅速开展起来，广大地质工作者在辽西地区陆续采集了一些昆虫化石，并进行了初步的研究。但对辽西化石的详细采集和系统研究还是在20世纪80年代以后，特别是90年代中期，北票上园地区发现孔子鸟化石以后，国内外的地质古生物工作者趋之若鹜，争相到北票及整个辽西地区进行地质考察和化石采集。当地农民受经济利益的驱使，也开始了大规模的化石挖掘，从而发现了大量昆虫化石。
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; F2 F1 z  S, T4 f2 R8 p' Q' M    迄今为止，地质古生物工作者在辽西地区采集到的昆虫化石标本数以万计，其中有一些是新的发现。经过初步研究，确认这些昆虫化石达800种以上，但其中只有不到300种得到了详细的研究，这其中共17个目，包括：蜉蝣目（蜉蝣）、蜻蜓目（蜻蜓）、襀翅目（石蝇）、蜚蠊目（又称蟑螂）、革翅目（蠼螋）、直翅目（螽斯、蝗虫等）、竹节虫目（竹节虫）、啮虫目（啮虫）、同翅目（古蝉、沫蝉和蚜虫等）、半翅目（蝽类）、蛇蛉目（蛇蛉）、脉翅目（蝶蛉、丽蛉等）、鞘翅目（各种甲虫）、长翅目（蝎蛉）、双翅目（蚊、虻类）、毛翅目（石蛾）和膜翅目（各种蜂）。现在，让我们介绍一下其中的几种昆虫。

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“香娘子”蜚蠊

   辽西地区已知最古老的昆虫化石，是在朝阳市喀喇沁左翼蒙古族自治县杨树沟灰色—灰黑色砂质页岩中发现的一种蜚蠊的一个盖翅，即前翅。这一发现带给我们的想象是：
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   在大约2亿年前的侏罗纪早期，杨树沟一带分布着大片的沼泽和纵横的溪流。沼泽地上生长着繁茂的以蕨类为主的植物。这里有一种昆虫，大小约2厘米，样子与我们现在常见的蜚蠊相似。现在的蜚蠊俗称蟑螂，民间又有茶婆虫、香娘子、偷油婆之称。我们把在杨树沟发现的这种蜚蠊命名为杨树沟套蠊。杨树沟套蠊行动机敏，生活于水边的陆地上，以植物碎屑为食。2亿年前，也许是一个夏天的傍晚，几只套蠊在小河边忙碌着寻找食物。其中一只忙了一阵儿感觉没有吃饱，决定换个地方去试试。像往常一样，它振动翅膀，准备飞到小河对岸。小河不宽，眼看它就要飞过去了。突然一阵儿疾风从对岸刮来，这只可怜的套蠊顿时晕头转向，掉入河中。它在水面上拼命挣扎，但触角和六条腿都沾了水，想再飞起来已不可能了。它拼命划动六肢，在流水中胡乱地游动着，直到筋疲力尽后才随波逐流而去，最后抛尸岸边。由于天气较热，套蠊的尸体在细菌的作用下很快腐烂，只有它的一片不易腐烂的盖翅从身体上脱离下来后，随着一些枯枝落叶又被水流冲入一个小水塘，最后慢慢地沉入水底，并逐渐被水中缓缓下沉的细小的泥沙覆盖。后来这一地区逐渐下沉，沉积物越来越厚，在压力的作用下，含有这片盖翅的泥沙变成了岩石，这片盖翅的成分也被无机物交代而变成了石头的一部分。沧海生尘，深谷为陵，后来地壳运动把这些岩石抬升为山地。两亿多年后的1983年的夏天，原国家地矿部沈阳地质矿产研究所的一些地质工作者在这一地区进行地质考察时，在岩石中发现了它，把它命名为杨树沟套蠊。
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   辽西地区已知年代最新的昆虫化石，是发现于阜新市八家子后山岩石中的一个蜚蠊盖翅的一部分，其时代为白垩纪的早中期，距今约1.2亿年。古生物工作者把这种蜚蠊命名为阜新宽蜚蠊。与阜新宽蜚蠊同一时代的昆虫化石不论是种类还是数量都非常少，有可能是当时环境不利于昆虫的生存，也有可能是昆虫死后迅速腐烂，不易保存为化石。

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翅膀上长“眼睛”的丽蛉

) Y/ F  t7 [/ \    辽西地区已知最大的昆虫化石，当属侏罗丽蛉。侏罗丽蛉生活在侏罗纪中期约1.7亿年前的北票一带。这种昆虫与现生的蝶蛉很相近，体形很大，长超过10厘米，宽约7厘米。它最突出的特点是前翅宽大，近三角形，翅的中后部有一个圆形的如动物眼睛一样的斑点——眼点。如果它身体展平，两个前翅最外缘之间的距离可达24厘米，是辽西已发现的昆虫化石中的“巨无霸”。侏罗纪中期北票一带植物茂密，既有以古银杏类为代表的乔木，又有各种低矮的蕨类植物。当时这一带气候温暖湿润，昆虫种类繁多，可达100种以上，常见的有各种蚊子、甲虫、蜚蠊、蝉、蜂、螽斯、蝎蛉、蜻蜓等等。侏罗丽蛉生活于林间，在植物上产卵，幼虫孵化出来后就生活在树皮下，捕食其它小型昆虫。当别的动物试图把它作为美餐时，它便扇动翅膀，翅面上的“眼点”随着翅膀的上下扇动就像一对怒目在眨动，从而使天敌望而生畏，不敢轻举妄动或干脆逃之夭夭。在辽西发现的这种昆虫化石也仅仅是一个前翅，完整的个体目前还没有发现。

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“朝生暮死”的蜉蝣

    辽西地区最多见的昆虫化石就是三尾拟蜉蝣，它是热河生物群的标志之一。

: {# i% _0 C7 E现生的蜉蝣，是一种小蜻蜓似的飞虫，所不同的是蜉蝣尾尖拖着三根长长的细须。中国很多历史文献中，都有对蜉蝣的描述。《诗经·曹风》中说：“蜉蝣之羽，衣裳楚楚；蜉蝣之翼，采采衣服。”说蜉蝣的翅膀，像鲜艳的衣裳。蜉蝣的翅膀，像华丽的衣服。《淮南子》中说：“蜉蝣不食不饮，三日而死。”说蜉蝣不吃不喝，三天死去。李时珍在《本草纲目里》说：“蜉，水虫也，状似蚕蛾，朝生暮死。”这里说的都是指蜉蝣的成虫。实际上蜉蝣的幼虫在水中孵化以后，要在水中继续生活一年至三年之久始达成熟阶段。成熟后它们就爬到水面的草上，经过两次蜕壳，然后练习飞行，恋爱，交尾，产卵，非常忙碌。这一切都在几小时内完成，然后就疲倦地死亡。我们最常见的辽西的三尾拟蜉蝣化石，是它们的幼虫。它们的幼虫成桶状，随龄期的不同体形有大小的变化，近成熟期的幼虫体长一般在6—7厘米，体末拖着三条长尾须。这些幼虫数量巨大，一般生活于温暖、浅底、静水湖泊的近岸处，在湖底爬行或泳动，捕食其它中小型昆虫，如隐翅幽蚊的孑孓，同时它们又是衍蜓的幼虫以及北票鲟、狼鳍鱼的捕食对象，有时还会成为孔子鸟、中华龙鸟等陆生脊椎动物的美食。它们的成虫前翅宽大，近三角形，翅脉密集，后翅小。由于成虫身体柔弱，死后在水中极易腐烂而遭到破坏，因此保存为化石的机会比其它昆虫和它的幼虫大大减少，所以我们在野外很难找到完整的三尾拟蜉蝣的成虫化石。

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“三栖明星”衍蜓
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    辽西地区有一种“水陆空三栖明星”的昆虫化石，叫黑山沟衍蜓，它们是一种大蜻蜓。这种蜻蜓的幼虫生活在水中，而成虫生活在陆地上，同时有很强的飞行能力，可以飞行很长的距离。还是让我们回到侏罗纪与白垩纪之交的北票上园一带吧。
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    这里也许就是一个“千岛湖”，湖水连天，千岛竞秀。靠近湖岸的水里有一些水草，一些鱼儿游戏其间。几只大衍蜓正在靠近湖岸的水面上时而低回时而高旋。其中一只可能飞累了，落到一个小树杈上休息。这家伙可不小，有六七厘米长，四翅展开有14—15厘米宽。咦！怎么尾部还有一根2厘米长的针？原来这是她的产卵器，她是一只雌衍蜓。

虽然她在那儿休息，但保持着高度的警惕，两只大眼睛时刻不停地观察着周围的动静，一有风吹草动便准备逃之夭夭。休息了一阵，她感觉精力充沛，肚子也饿了，便一振翅膀飞向湖面。一群蚊子正从湖面上飞来，她便迅速出击抓到一只。这是一只隐翅幽蚊，它刚从湖面的蛹中羽化出来就成了衍蜓的美餐。一连吃了五六只蚊子后，这只衍蜓来到一片水生植物的上空。这些植物茎秆一半在水中一半在水面之上。她在这些植物上空盘旋了好一阵子，没有发现像狼鳍鱼等敌人，然后便落在一棵植物的茎秆上，身体向后倒退，很快沿着植物茎秆潜入水中。接着她弓起腹部，把针状的产卵器刺入植物中产一粒卵。这样，她一连产下10多粒卵后又沿着植物茎秆爬出水面。她伏在植物上休息了一会儿又重新飞起，忽然一只拖着长长的漂亮尾羽的雄性孔子鸟从后面扑将过来，一口将她吞下。螳螂捕蝉黄雀在后，大自然维系着原始的生态平衡。
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3 r9 A# L5 Z: q4 ^$ U' P    过了一段时间以后，雌衍蜓产下的那些卵已孵化成幼虫。幼虫每隔一段时间就必须脱掉束缚生长的外壳，在化蛹之前它们至少四次脱掉外壳。成熟期的幼虫体长可达7厘米，宽超过1厘米。它们生活于温暖的湖泊近岸处或河流入湖处，在湖底半游泳半爬行，通常攀附于水生植物的根部，或用强大的具瘤的唇基在泥沙掘一浅坑，然后静静地匍匐其中。它们用触角和两只大眼睛观察着周围的动静，当它们的邻居，如隐翅幽蚊的孑孓、三尾拟蜉蝣的幼虫、北票鲟和狼鳍鱼的幼体等游到它眼前时，它们就会突然伸出长长的下唇将其捕获。而遇到成年的北票鲟和狼鳍鱼，它们则逃之夭夭，但稍一疏忽大意，它们便成为这些鱼儿的腹中之物。逃过各种劫难的成熟期幼虫，到一定时期便爬伏于水生植物靠近水面的地方，一动不动地化作蛹。再过一定时间，蛹壳开裂，从里面钻出蜻蜓来。起初，它的身体很柔弱，四个翅膀贴在身上、皱皱巴巴的，过了一会儿，身体逐渐硬化，四个翅膀慢慢展平，跟它们的父母们一模一样了。

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“臭”名昭著的屎壳郎

   辽西地区还有一种“臭”名昭著的昆虫的化石，就是屎壳郎的化石。

6 X' X0 e1 V2 X  g  r* u   在侏罗—白垩纪之交，辽西朝阳一带的湖边河畔，生活着一些以植物为食的鹦鹉嘴龙。一个夏天的傍晚，一群鹦鹉嘴龙吃饱后，一边散步一边肆无忌惮地大便。不一会儿，这些粪便还没断热气儿呢，一个个怪模怪样的屎壳郎就嗡—--嗡——地飞来。它们与现生的屎壳郎十分相似，有2厘米长。我们还没来得及给它们起个学名，暂且就叫它们古屎壳郎吧。古屎壳郎一落地就忙碌起来。它们迅速钻到粪便下，向下挖洞，然后用前肢和铲状的唇基把粪便切成小块滚成球，并搬运到洞中。不久这些一坨一坨的粪便就消失得无影无踪了。此时，这些古屎壳郎在地下的洞中也没闲着，它们在每一块粪便中产一粒卵，然后陆续爬回地表又去寻找新的粪便去了。过了几天，这些卵就孵化出了幼虫。这些白白的小虫天天靠吃妈妈准备的“美食”——恐龙粪便为生。小虫在一天天长大，“美食”在一天天变少。渐渐地它们身体变硬了，颜色变深了，原来它们这是变成蛹了。又过了一些时日，蛹微微动了起来，突然裂了一条缝，从里面爬出一个与我们刚才说的古屎壳郎一模一样的甲虫来。它们爬出蛹壳后，静静地歇了一会儿，开始向上挖洞，很快就挖好一个洞并爬出地表，像它们的父母一样在陆地上快乐地生活了。