现代自然界中，昆虫物种数超过地球生物总数的60%。它们在陆地生态系统中扮演了关键生态角色，在维持生物多样性、调节碳循环等方面也起到了至关重要的作用。因此，理解昆虫的演化历史以及它们在深时陆地生态系统中的角色，可以帮助我们更好地了解现代陆地生态系统的形成过程。
中生代是现代昆虫群形成的时期。近二十年来，随着新化石的发现和研究技术的进步，我们对中生代昆虫的演化历史有了更深入的认识。
3月11日，受《生态学与进化生物学进展》（Trends in Ecology & Evolution）期刊邀请，中国科学院南京地质古生物研究所王博研究员团队在该期刊上发表了题为《昆虫在中生代的生态辐射》（Ecological radiations of insects in the Mesozoic）的综述性论文。
文章梳理并总结了昆虫在中生代五个重要的生态辐射事件，指出目前昆虫化石记录以及相关研究仍具有一定局限性，提出未来结合系统发育、形态分异度、古生态参数等多指标、多种模型的联合分析可以更深入地揭示昆虫的演化规律和深时生态角色。
在中生代，昆虫逐渐占领了许多崭新的生态位，通过与各类动、植物发展出了更复杂更紧密的生态关系，进而对陆地生态系统的影响也更加显著。昆虫在中生代也发生了明显的生态演化，其中有五个重要的生态辐射事件：分别为完全变态昆虫的崛起；昆虫真社会性行为的多次起源和辐射；中生代中期拟寄生性昆虫革命；传粉昆虫的辐射和演替和昆虫拟态和伪装行为的大发展。
目前，我们对昆虫的深时生态角色的了解依然很少，对其演化历史的认知也存在较大偏差。特别是与同时代的脊椎动物和海洋无脊椎动物类群相比，昆虫化石记录具有更多地理、时代和类群的空缺。例如，现有的中生代昆虫化石主要来自于全世界28个特异化石库，而这些化石库主要分布于北半球的中纬度地区。由于化石缺失，我们对昆虫如何响应二叠纪末大灭绝以及白垩纪末大灭绝事件仍然知之甚少。此外，由于保存和采集偏差，现有的昆虫化石主要是中等体型的类群，而小型和大型昆虫化石的比例则明显偏低。总之，这些偏差在一定程度上影响了我们对昆虫演化的认识，因而迫切需要更多的化石收集工作来弥补。
由于人类活动导致的全球变暖和滥伐森林等原因，昆虫的丰度和多样性存在大幅降低趋势。近年来，昆虫危机引起了学界和公众的广泛关注。基于大数据并结合系统发育、形态分异度、古生态参数等多指标、多种模型的联合分析，可以更深入地揭示昆虫的演化规律以及对重大环境事件的响应过程和机制。相关结果也有助于我们更好地了解和预测现代昆虫群的未来变化，并制定更科学的保护方案。
该项研究得到了中国科学院战略性先导专项项目、第二次青藏高原综合科学考察研究专项以及国家自然科学基金项目的支持。
Trends in Ecology & Evolution作为《细胞》（Cell）出版社旗下的综述期刊，通过邀请相关领域的科学家，对前沿科学问题进行综述，并指出未来研究方向。该杂志一直是进化生物学和生态学两个研究领域影响力排名第一的科学期刊（2021年IF=17.7）。
相关论文信息：Wang Bo, Xu Chunpeng, Jarzembowski E.A. (2022) Ecological radiations of insects in the Mesozoic. Trends in Ecology & Evolution, https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.02.007.
图1：昆虫重要演化事件
图2：昆虫关键生态行为的演化历史
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