【首师·人物】他能讲述千亿年前的故事

       你必须要独具慧眼，要知道这个化石，还要有时间的积累不能放弃，这样的话你的信念才能变为现实。
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对于地质的热爱

      任东教授从小在青海长大，，特别向往去祖国各地转一转，因此学地质的念头就在他心中扎下了根。「当时我有很多选择，我的高考分还挺高的呢，最后我自己选的，我说我要学地质」。

       经过了本科四年的学习，任东教授对于地质学的研究更加坚定了。从研究生开始，他开始研究地质学当中的一个分支——古生物学。从本科到硕士再到博士，任东教授一直致力于古生物学的研究，「所以一直坚持到现在吧，我可能也换了几个单位，但我这个方向一直没有变」。

不鸣则已，一鸣惊人

       达尔文的进化论被奉为物种起源演化的经典之作，达尔文通过对花的观察，推断出了为它传粉的昆虫的特征。而反过来推断也是成立的，「这个故事给我的印象很深刻」。  

       1998年，任东教授在辽宁北票市距今1.2亿年的义县组中的热河生物群中发现了大量保存完好的虻类昆虫化石。这类虻具有长短2种类型的口器，说明当时已有2种类型的花存在，一种为具有长花管的花，一种为开放型的花。由此可以进一步预测在热河生物群中已有被子植物的存在。为解决被子植物的起源时间和地点这一植物学界的重大难题提供了重要的证据。

热河生物群的传粉昆虫--原网翅虻

       令人称奇的是，从任东预测热河生物群中具有被子植物一直到义县组发现被子植物化石，中间只隔了7个月的时间，构成了另一个虫媒植物与传粉昆虫之间协同演化的佳话。

任东1998年发表论文首页

  博观约取，厚积薄发  

        接下来的问题是：在更老的地质时代还有传粉昆虫吗？传粉的机制与现在相同吗？

        带着这些问题，任东教授继续对中生代传粉昆虫开展研究工作，采获了大量的传粉昆虫化石，并于2009年11月6日出版的“Science”杂志再次发表了最新研究成果，在昆虫与植物的协同演化研究方面再次取得了突破进展。研究团队发现距今1.6亿年中侏罗世三种长翅目传粉昆虫与当时的虫媒裸子植物之间存在着一种新的传粉模式。这三类昆虫均具有细长的口器，这些长翅目昆虫可以在已灭绝的裸子植物上取食传粉滴，同时为裸子植物传粉。

 中侏罗世燕辽生物群中的柯式魏姬姆蝎蛉

中侏罗世燕辽生物群中的热河蝎蛉

 建恩拟蝎蛉（a）和薆雩美丽中生蝎蛉（b）

在裸子植物上取食和传粉示意图

        英国北安埔敦大学著名昆虫学家Ollertong教授在“科学”杂志同期发表的特邀评论中写到：“该研究向经典模式提出了挑战，揭示了一种更为复杂的植物和传粉者之间相互作用的生态学现象。这是目前为止最早的关于传粉昆虫和虫媒植物之间协同演化的例子，改变了我们对传粉昆虫早期生态演化的看法”。

团队的力量

       众人拾材火焰高，庞大的古生物化石研究仅靠一个人的力量是远远不够的，「所以我需要拥有一个团队，所以在2000年我来到来咱们学校，又以团队的形式发表来一系列文章」。

      首都师范大学生命科学学院的教育部

“昆虫演化与环境变迁创新团队”

        拟态是生物界非常普遍的现象，动物对植物进行拟态躲避天敌或欺骗猎物；而植物又有时会模拟动物的外形或气味来吸引动物来为它传粉。

        2010年，首都师范大学的王永杰在内蒙古距今1.6亿年中侏罗世的九龙山组地层中发现了世界上已知最古老的具有“羽状翅斑”的脉翅目叶状拟态昆虫，这种昆虫与同时期的苏铁类植物在结构和特征上展示出巧妙的拟态现象，二者之间存在一种特殊的“行为适应性”，将昆虫叶状拟态的历史向前推进了1.2亿年。在晚侏罗—早白垩世时，这类昆虫由于模拟对象裸子植物的没落而逐渐的被生物界淘汰。该成果于2010年10月发表在《美国科学院院报》上，并且被“自然”杂志列为当年的研究亮点。

叶形美翼蛉 -生态复原图

        现生银杏能够形成不同驱虫性的分泌物，与昆虫之间很少有联系，因此俗语说“蚂蚁不上银杏树”。但中生代时期，在银杏叶片上经常会出现被大量昆虫取食痕迹。当时的银杏还未演化出驱虫的特性，因此银杏也成为了众多昆虫的家园。

中侏罗世的蚊蝎蛉（中列） 与同时期的银杏

       2012年，王永杰在1.65亿年前的中侏罗世地层中发现一类特殊的长翅目昆虫—银杏侏罗蚊蝎蛉（Juracimbrophlebia ginkgofolia），它的前后翅展开时与卵形义马银杏的叶片具有惊人的相似性，这种形态相似性是一种拟态。这类昆虫与银杏之间可能形成了一种复杂的互利共生关系，蚊蝎蛉帮助银杏抵抗昆虫的啃食，而银杏则为蚊蝎蛉提供了庇护所。这种昆虫和银杏之间的协同演化在地质历史上共同走过了1亿年的漫漫长路。该成果于2012年11月发表于《美国科学院院报》。银杏侏罗蝎蛉（Juracimbrophlebia ginkgofolia）还被被国际物种学会评选为“2012年世界十大新发现物种”。

中侏罗世的蚊蝎蛉和同时期卵形义马银杏叶片的生态复原图

       夏日里和蚊虫做斗争总是令人烦躁。然而长期以来，吸血昆虫的起源与演化一直是昆虫学研究中的一个薄弱环节。分子系统发育分析认为吸血昆虫（跳蚤和吸血蝽等类群）应该起源于白垩纪的早期，但一直缺乏化石证据支持。2009年，首都师范大学“昆虫演化与环境变迁”教育部创新团队开始关注吸血昆虫与伴生动物直接的取食和寄生关系，发现并研究了我国中侏罗世地层中采集到的疑似早期蚤类的化石标本。这种蚤类动物是刺吸式口器，口器上还带有倒刺，说明这是一种寄生性的吸血昆虫，最早的寄主是同时代的恐龙、翼龙及大型哺乳动物，将蚤类的起源时间向前推进了4000万年。

侏罗似蚤复原图

        非常巧的是，在化石中发现了一个刚刚吸完血的蚤类，和没有吸血的个体对比进行计算，还得到了这种蚤类的吸血量大约是0.02ml。

刚吸过血的贪婪似蚤

吸血前后的对比

        化石是死的，复原图或者模型才能让我们觉得化石又有了生气。而如果能够“复活”古代动物叫声，就更加令人拍案叫绝，让“复活”的动物更加惟妙惟肖。然而，对于声音的复现，往往都是靠着想象。可是，顾俊杰博士根据化石标本，通过对昆虫翅膀和翅膀上音齿的细致测量，复原了1.6亿年前“鸣耳古鸣螽”的叫声。这是目前国际上第一例有关远古动物鸣声物理特征的重建，使人们可以穿越时空真实地聆听来自侏罗纪森林夜空古鸣螽的悦耳鸣声。

悦耳古鸣螽的音齿结构，发音频率推测及时域波形图

     「这都是我们团队，就都是首都师大的学生做出来的，虽然我觉得，以前靠一个人工作，那么到这里来以后，一帮人来工作，在优秀的团队里来工作，就能取得一系列的成果」。

        不论是任东教授口中的“著名的昆虫演化团队”，还是国外同行口中的“Nice Army”，都是对这个团队最好的褒奖。

仰望星空，一腔热忱

       对于未来，「我们还要保持这个势头吧，希望又更多的这样优秀的学生加入我们的团队，因为我们现在的团队也是世界上非常著名的古昆虫的一个演化的团队了」。    

      30万件化石标本、一颗红心、坚持不放弃。凭着数十年如一日的热爱以及执着的热爱，任东教授在古昆虫演化方面取得了一个又一个成果。

        任东教授最大的愿望，是能够建立一个昆虫化石博物馆，让化石不仅能够活起来，还要让他们活在大众的视野中。

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视  频：窦 玥、关天傲、任德仪

编  辑：王梦奇

感谢任东教授对于本文的大力支持

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