浙江
一项最新研究显示，生命从水域走向陆地的过程，可能比过去认为的更加复杂，参与其中的物种也更加多样。中国科学院南京地质古生物研究所联合英国、美国和西班牙研究人员，对一块拥有24条附肢、距今约3.24亿年的昆虫化石进行了重新研究，发现它可能记录了昆虫从水生环境向陆地生活转变的关键阶段。
这块化石最初出土于美国得克萨斯州，后来被命名为“Chosha praecursor”。由于化石具有分节的腹部附肢等特征，过去一直被归类为一种古代甲壳动物。研究人员认为，先前的鉴定主要依据了符合甲壳动物形态的结构，却忽略了一些极为重要的昆虫特征。
在最新研究中，国际研究团队使用正交偏振光观察这块化石，使此前难以辨认的结构更加清晰。研究人员由此发现，它拥有现代昆虫身体结构中最具代表性的特征：三个彼此分明的胸节，以及三对胸足。这种身体构型正是现代昆虫延续至今的基本生物学蓝图。
不过，这只古代动物的身体并不只有六条腿。除胸部的三对足之外，它的腹部还长有九对附肢，总数达到24条。这些腹部附肢并不完全像用于陆地行走的腿，更像是适应水中生活的结构，可能帮助动物在水中移动或完成其他生理活动。
研究人员表示，这一发现表明，Chosha praecursor可能保留了其所属谱系逐步适应陆地生活时的过渡形态。南京地质古生物研究所的蔡晨阳说，这一发现为水生生物与陆生生物之间提供了一座演化桥梁。大约3.2亿年前，生活在水陆交界地带的古代昆虫，正逐步演化出适合在陆地上呼吸和运动的新身体结构。
通过化石形态，科学家还判断这是一只成年雌性个体。其身体长度约为3.2厘米，如果将尾部完全伸展开，长度可能接近5厘米。
化石发现地点当时很可能处于水域与陆地的交界地带，这种过渡性栖息环境可能对动物的演化产生了重要影响。研究人员指出，促使动物发生这些变化的原因十分复杂，可能包括水温变化、氧气水平波动、资源短缺，以及寻找新的生态位等多种因素。
随着这一谱系逐渐适应离水生活，原本位于腹部的18个附肢在漫长的世代更替中逐步消失。尽管昆虫通常比许多其他动物演化得更快，但这一变化依然展现了演化过程的漫长与精细：经过数百万年，演化不断调整组装动物身体的生物学指令，最终塑造出今天昆虫所拥有的六足体型。
六足结构或许是自然界最成功的身体设计之一。现今昆虫是已知物种数量最多的动物类群，数亿年过去，它们的六条腿仍然是最鲜明的特征之一。根据一篇发表于2019年的论文，昆虫纲，也就是外颚类，已经记录了超过100万个物种；它们与规模较小、约有5000个物种的内颚类共同组成六足动物。昆虫的物种数量超过其他所有已知动物，因此任何试图统计地球上全部真核生物的项目，例如“地球生物基因组计划”，都必须将大量时间和精力投入昆虫研究。
从时间上看，这块化石所记录的昆虫登陆过程晚于脊椎动物。脊椎动物大约在3.85亿年前的泥盆纪开始走出水域。不过，早期证据表明，无脊椎动物登陆的时间可能比鱼类离开水域早约5000万年。新研究也提醒人们，不同物种即使外形和亲缘关系相距甚远，也可能通过趋同演化，形成彼此相似的适应性特征。
总体而言，生命从水中走向陆地的历史，可能远比传统认识更加曲折、多样且引人入胜。
研究人员同时指出，昆虫在公众中的关注度往往不如其他动物。人们日常接触到的昆虫，很多会叮咬人类、污染食物，或频繁出现在生活空间中，因此昆虫通常不容易被视为具有独立生命价值的动物。加之昆虫研究本身难度较高，相关科研项目有时也难以获得充足经费支持。
不过，昆虫研究仍然包含许多重要方向。古昆虫学就是其中之一，科学家可以通过研究昆虫化石，了解地球生命演化的历史，并进一步认识古代生态环境及物种适应过程。
相关研究已发表于《自然》杂志。
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