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【新华网】古生物学家揭秘跳蚤进化史新华社南京1月4日电（记者王珏玢）记者4日从中科院南京地质古生物研究所获悉，中、英古生物学者近期进行的一系列研究，为人们展现了跳蚤这类常见寄生昆虫不为人知的进化史。研究发现，跳蚤的分类学“地位”比通常认为的更低。它们的祖先可能并不吸血，体型可达现代跳蚤的4倍左右。
“我们用最新的基因组学等方法，将跳蚤的基因数据与其他昆虫比对。这好比在基因层面让跳蚤‘认祖归宗’。”领导此项研究的中科院南京地质古生物研究所副研究员蔡晨阳介绍，经典分类学理论认为，跳蚤属于昆虫中单独的一个门类：蚤目。但基因大数据比对却给出了不同结果：蚤目并不是一个单独门类，而是长翅目昆虫下的一个分支。这意味着，跳蚤的分类学“地位”较传统观点更低，昆虫的分类体系也将整体改写。
这项研究也对追溯跳蚤的起源演化有重要意义。现在的跳蚤体型微小，长着针一样又长又尖的嘴巴，没有翅膀，全部靠吸食哺乳动物和鸟类的血液存活。而长翅目昆虫有两对细长的翅膀，却没有细长尖嘴，它们大多在森林、峡谷或植被茂密的地区靠捕食昆虫或吸取植物汁液为生。研究人员推断，跳蚤的祖先可能不吸血，在身体形态上和现在的子孙后代也大不相同。
“此前古生物学者对早期巨型跳蚤的化石研究也得出了相似的结论。”蔡晨阳说，综合这一系列研究，可以梳理出一幅颇有意思的跳蚤进化图：早在远古时期，跳蚤的祖先靠吸食花蜜为生。它们长着翅膀和长长的嘴，身体最大可达两厘米长，体型是现在的4倍左右。随着漫长的进化，它们逐渐过上寄生生活，体型也不断缩小。到现在，它们翅膀完全消失，而长出了与寄生相适应的长嘴，完全靠吸食寄主的血液生存。
相关研究成果已于近日发表在学术期刊《古昆虫学》上。2021-01-07 -
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【科技日报】3亿年前的标本警告你 珊瑚礁崩溃后恢复生机需要2300万年
3.7亿年前的泥盆纪晚期，华南地区还是一片海洋，碧蓝的海水轻轻拍打着沙滩，距离海岸线不远处，是大大小小的生物礁体系。
潜入水下，就像是置身于海底总动员的世界，在一簇簇翩翩起舞的珊瑚和层孔虫礁石中，各种海洋生灵穿梭往来、生息不止……
但是，这个空前繁盛的生物礁很快就迎来灭顶之灾：随着全球气候变冷，导致海平面下降，大量生物礁露出水面，迅速死亡，而这仅仅是泥盆纪生物大灭绝的开端。
那么，这些生物礁恢复生机、重现繁荣用了多久？3亿多年前的生物大灭绝给了人类什么启示？科技日报记者12月14日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所晚古生代研究团队要乐副研究员与中外学者合作，用大量中国标本见证了晚泥盆世生物大灭绝后生物礁复苏演化过程，成果分别登上国际期刊《地球科学评论》《三古》和《GeologicalJournal》。
甘肃、广西两处标本还原生物礁重生之路
在3.85亿—3.71亿年前的泥盆纪中晚期，地球迎来了生命演化的重要阶段。这一时期，海洋中发育了生命起源以来最大规模的后生动物礁体系，以层孔虫和珊瑚为主要造礁动物。但是在3.71亿年前和3.59亿年前，分别发生了两次生物灭绝事件，层孔虫—珊瑚礁生态系统随之崩溃和消失。
今天看来，构成泥盆纪生物礁的珊瑚与层孔虫都是较为低等的动物，但是生物礁包含海洋中最为复杂多样的生态系统，也是地球生命演化中最为重要的基因宝库。
“为了揭示晚泥盆世生物灭绝后，中国密西西比亚纪生物礁的复苏演化过程与全球是否具有一致性，我们与国内外合作者详细研究了甘肃平川大水沟剖面前黑山组叠层石礁和广西田林甘垌子剖面都安组后生动物—微生物礁。”要乐告诉记者。
在甘肃平川大水沟剖面前黑山组叠层石中，他们发现大量的泥晶、泥粒、核形石和亮晶方解石，“这些物质都是非常细小的碳酸钙颗粒，比如泥晶直径不超过4微米，它们指示叠层石可能由微生物的黏结、捕获和钙化作用共同形成。”要乐说，这就是泥盆纪生物大灭绝后替代后生动物礁的微生物礁。
而在广西田林甘垌子剖面，也发现了丰富的礁体标本，小的几米，大的有几十米。研究显示，这些礁体的“建造者”主要是丛状复体珊瑚、横板珊瑚、泡孔苔藓虫和微生物，但珊瑚等后生动物已占据主导，微生物礁日渐式微。
“我们通过菊石、介形虫、孢粉等化石可确定位于甘肃的叠层石为杜内早期，通过有孔虫化石确定广西礁体为维宪晚期，两者相差约2300万年。”要乐说。
后生动物礁与微生物礁就像跷跷板，一方兴盛意味着另外一方衰败。泥盆纪晚期生物大灭绝导致珊瑚、层孔虫等后生动物礁崩溃，原本被挤压到角落里的微生物乘机占据浅海地盘，发展壮大自己的队伍，形成大量微生物礁。过了2300万年，地球气候变暖，后生动物再次繁盛，那些微生物成为珊瑚虫的“盘中餐”，于是局面逆转变得对后生动物有利。
珊瑚礁大量灭亡预示地球气候环境出现大问题
生物礁不仅是地球生命演化最为重要的基因宝库，也是地球气候环境变化的“警示灯”。
或许有人会说，我不去大堡礁潜水，珊瑚灭亡跟我有什么关系呢？
“通过地质古生物的研究我们知道，珊瑚礁是一种脆弱的生态系统，它对气候环境的变化非常敏感。”要乐告诉记者，珊瑚礁一旦大量灭亡，意味着海洋甚至地球气候环境出了大问题。
3亿多年前，珊瑚礁的再次繁盛主要原因来自地球升温，那时的气温比今天的气温还要高，南极地区甚至没有冰盖。那么，是否意味着我们无需担心全球变暖呢？答案是否定的。
据要乐介绍，经过数亿年的进化，今天的珊瑚虫已经与祖辈们不太一样，它们体内有许多藻类，双方互利共生。一旦全球变暖，将导致藻类大量死亡，这对休戚与共的好伙伴被拆散后，珊瑚礁也将面临崩溃厄运。同时，全球变暖会导致海水酸化，这将给敏感的珊瑚虫致命一击。
“我们这个研究发现，生物礁恢复生机不是一朝一夕的事，整整用了2300万年，而生物礁是海洋中重要的生态系统。”要乐打比方说，生物礁突出于海底，非常坚硬，可以抵御海浪冲击，为各类海洋生物提供栖息之所，“就像是建造在地面上的高楼大厦，一旦发生地震，楼房都倒了，我们人类去哪住呢？”2021-01-04 -
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【科技日报】系统发育基因组学 让跳蚤认祖归宗
蚤目（俗称跳蚤）是一种令人讨厌的生物，但是科学家对它却非常感兴趣，因为跳蚤与其它昆虫目之间的亲缘关系，一直是昆虫系统学领域的未解之谜。12月25日，记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所与英国科研团队合作，通过对开源组学数据的挖掘和深入系统发育基因组学分析，揭示跳蚤是一类特化的蝎蛉，相关研究成果发表于《古昆虫学》。
跳蚤属于节肢动物门、昆虫纲，是一类体型侧扁，外形高度特化，并严格以吸血为生的全变态昆虫。跳蚤体型很小，通常体长1—3毫米。它是外寄生昆虫，吸食哺乳动物（包括人类）和鸟类的血液。
中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳、黄迪颖研究团队和英国布里斯托大学古生物团队合作，选取了现生吸吻类26个代表物种，包括长翅目所有亚目、蚤目和双翅目，并根据此前千种昆虫转录组进化团队测得的转录组数据，调取了1478个直系同源单拷贝蛋白编码核基因，这代表着目前已知最大的吸吻类分子数据矩阵。此外，研究人员还构建了包括29个物种的线粒体基因组与多个基因联合的较小数据矩阵。所有研究结果表明，蚤目位于长翅目的内部，与现生的小蝎蛉科构成姊妹群的关系。
在形态特征方面，蚤目与现生小蝎蛉科具有潜在的共有衍征，如口器特征和精泵。现生小蝎蛉口器较特化，具有由上唇形成的食物通道和针状上颚等，与吸食植物流汁相适应，而中生代的阿纽蝎蛉恰好填补了小蝎蛉科向跳蚤过渡的演化缺失环节。研究证明了跳蚤是从吸食植物花蜜的长翅目祖先演化而来，最终成为如今吸食脊椎动物血液的寄生虫。
系统发育基因组学的结果也为当今昆虫系统分类提供了重要的参考依据。根据跳蚤位于长翅目内部的系统发育关系，研究人员正式提出蚤目应降级为蚤次目（infraorder）。现生完全变态类昆虫将从11个目减少为10个目，这项研究成果将对现生昆虫系统分类体系具有深远的影响。2021-01-04 -
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【澎湃新闻】跳蚤“认祖归宗”地位“下降”：跳蚤的祖先找到了，不吸血！
科学澄清误解。
白蚁其实是特殊的蟑螂，虱子其实是啮虫，鸟其实是一类特化的恐龙，恐龙没有灭绝！
“而跳蚤其实是一类特化的蝎蛉，其祖先不吸血！”
12月21日最新发表在《古昆虫学》（Palaeoentomology）上的一篇研究论文显示，跳蚤是从吸食植物花蜜的长翅目祖先演化而来，最终成为如今吸食动物血液的寄生虫。
蝎蛉是长翅目昆虫的总称，成虫具有两对狭长的翅，现生大多在森林、峡谷或植被茂密的地区，多取食死亡的软体昆虫，捕食各种昆虫，或取食苔藓类植物。
蝎蛉。受访者供图该研究由中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳、黄迪颖研究团队和英国布里斯托大学古生物团队合作完成。研究人员正式提出，在“界门纲目科属种”分类学上，将跳蚤所属的蚤目降级为蚤次目（infraorder）。换句话说，跳蚤的分类学地位“下降”了。现生完全变态类昆虫将从11个目减少为10个目。这项研究成果将对现生昆虫系统分类体系具有深远的影响。
跳蚤。蔡晨阳告诉澎湃新闻（www.thepaper.cn），目前大约有2500种跳蚤，最大的个体体长约3-4毫米。跳蚤因为传播黑死病，引起巨大疫情，造成大量人员死亡，跳蚤曾改变人类的发展进程。这一最新发表的研究结果让人们明白，跳蚤的祖先不是吸血的，而很可能是吸食植物汁液，它们寄生的对象从最初的植物，到哺乳动物，再到人。该论文显示，系统发育基因组学的结果显示，蚤目与现生的小蝎蛉科构成姊妹群的关系，蚤目位于长翅目的内部，完全否定跳蚤与雪蝎蛉科、跳蚤与双翅目之间的姊妹群关系。
以上结果是根据目前已知最大的吸吻类（包括跳蚤、蝎龄、苍蝇、蚊子等）分子数据矩阵，以及29个物种的线粒体基因组与多个基因联合的较小的数据矩阵进行研究得出。
系统发育基因组学揭示跳蚤与小蝎蛉科构成姊妹群的关系。跳蚤（Siphonaptera,黄色），小蝎蛉（Nannochorista,绿色）。在形态特征方面，蚤目与现生小蝎蛉科具有潜在的共有衍征，如口器特征和精泵。相关研究工作由中国科学院、国家自然科学基金委和英国皇家学会的资助。
2012年初，中国科学家发现亿年前的巨型跳蚤化石，其体长达两厘米。其很长的刺吸式口器显示了与中生代具长喙的阿纽蝎蛉科的相似性。后者可能是的裸子植物的传粉者。该研究由中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖研究团队完成，发表在《自然》（Nature）杂志上，化石产自我国内蒙宁城中侏罗世道虎沟动物群（距今约1.65亿年）和辽宁北票早白垩世热河动物群（约1.25亿年）。
2020年初，中国科学院南京地质古生物研究所王博研究团队在《科学进展》（Science Advances）杂志报道了白垩纪缅甸琥珀中具长喙的阿纽蝎蛉化石。中生代的阿纽蝎蛉恰好填补了小蝎蛉科向跳蚤过渡的演化缺失环节。2020-12-22 -
【中新网】科学家最新研究发现跳蚤是特化的蝎蛉中新网南京12月21日电 (徐珊珊)据中国科学院南京地质古生物研究所21日消息，由中英联合的研究团队近日揭示了跳蚤是一类特化的蝎蛉，将蚤目降级为长翅目的一个次目。
相关研究成果于2020年12月21日发表于《古昆虫学》(Palaeoentomology)。
蚤目(俗称跳蚤)属于节肢动物门、昆虫纲，是一类体型侧扁，外形高度特化，并严格以吸血为生的全变态昆虫。跳蚤体型很小，通常体长1—3毫米。跳蚤是外寄生昆虫，吸食哺乳动物(包括人类)和鸟类的血液。
蚤目作为昆虫系统演化树上一个独立的分支，得到了许多形态特征(侧扁、无翅、具刺吸式口器、具栉等)和生活习性等证据的支持。然而，跳蚤与其他昆虫目之间的亲缘关系一直是昆虫系统学领域的未解之谜。
21世纪以来，随着分子系统学和基因组测序技术的发展，跳蚤系统位置的难题并没有得到解决。
2020年初，南京地质古生物研究所王博研究团队在《科学进展》(Science Advances)杂志报道了白垩纪缅甸琥珀中具长喙的阿纽蝎蛉化石。通过对38个化石类群的54个形态特征的系统发育分析，表明长翅目是多系群，蚤目与双翅目构成姊妹群；并认为阿纽蝎蛉的口器与跳蚤不同，不是蚤目的姊妹群。
尽管跳蚤系统位置的研究对理解寄生性行为的起源和昆虫分类体系的确立具有重要的意义，但相关系统学研究进展缓慢。
科研人员近日通过对开源组学数据的挖掘和深入系统发育基因组学分析，确立了吸吻类(长翅目、蚤目和双翅目)内部的系统发育关系，揭示跳蚤是一类特化的蝎蛉，并将蚤目降级为长翅目的一个次目。
中国科学院南京地质古生物研究所蔡晨阳、黄迪颖研究团队和英国布里斯托大学古生物团队合作，选取了现生吸吻类26个代表物种，包括长翅目所有亚目、蚤目和双翅目，并根据此前千种昆虫转录组进化(1KITE)团队测得的转录组数据，调取了1478个直系同源单拷贝蛋白编码核基因。
研究人员利用3种不同的氨基酸进化模型对3个矩阵进行了贝叶斯推演和最大似然分析来构建系统树。所有结果一致表明吸吻类的单系性，并证明蚤目位于长翅目的内部，与现生的小蝎蛉科构成姊妹群的关系。
据介绍，系统发育基因组学的结果也为当今昆虫系统分类提供重要的参考依据。根据跳蚤位于长翅目内部的系统发育关系，研究人员正式提出蚤目应降级为蚤次目。现生完全变态类昆虫将从11个目减少为10个目，这项研究成果将对现生昆虫系统分类体系具有深远的影响。(完)
2020-12-22 -