白垩纪萤火虫揭示昆虫早期生物发光多样性

中生代第二例萤火虫，弗拉马里翁熠萤

弗拉马里翁熠萤特化的触角感受器和近腹部末端的发光器

（化石网cnfossil.com）据中国科学院南京地质古生物研究所：生物发光是自然界中一种有趣的现象，广泛分布在各类生物中，如深海鱼、发光蘑菇和萤火虫。人们所熟知的萤火虫（萤科）的美丽舞姿自古以来受大众所喜爱，并引发了长久的科学探索。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所研究员蔡晨阳等与英国剑桥大学、布里斯托大学、澳大利亚查尔斯特大学、美国自然历史博物馆和捷克帕拉茨基大学的同行合作，描述了缅甸琥珀中发现的中生代第二例萤科化石。这一发现对于研究萤科的生物发光、重要性状的起源和演化具有重要意义。

研究成果于2024年9月11日在线发表于英国《皇家学会会刊—B辑》（Proceedings of the Royal Society B）上。

在当今陆地生态系统中，能发光的生物大多属于鞘翅目昆虫（甲虫），而其中又以叩甲总科（叩头虫、萤火虫及其近亲）的物种最多。能够生物发光的叩甲总科的物种大部分归属于“萤类”（lampyroid），包括萤科（Lampyridae）、光萤科（Phengodidae）、雌光萤科（Rhagophthalmidae）和华光叩甲科（Sinopyrophoridae）。在萤类分支中，除华光叩甲科之外，其它科的物种身体均较为柔软，部分类群的雌性还具有幼态持续现象，但也正因此使得这一类群的物种很难被保存成为化石。

中生代萤科化石极为罕见，目前报道一例。2021年，蔡晨阳团队在白垩纪缅甸琥珀中发现了叩甲总科的一新科，即白垩光萤科（Cretophengodidae），代表了萤类早期演化的一个过渡环节。

本次研究人员在白垩纪中期缅甸琥珀（约1亿年前）中发现的该枚保存完整的萤火虫雌性个体，代表了一新属种（Flammarionellahehaikuni Cai, Ballantyne &Kundrata, 2024）。基于现有的鉴定特征以及与现生物种的比较形态学研究，将该化石归入现生萤科熠萤亚科（Luciolinae）的基干类群。

该物种的触角第3到第11小节末端有非常明显的椭圆形感受器，可能是特化的嗅觉感官。该化石萤火虫腹部末端附近的发光器与现生熠萤亚科萤火虫十分相似，证明了其特征演化的稳定性。

结合此前在白垩纪缅甸琥珀中发现的萤火虫和白垩光萤等发光甲虫，该研究显示了中生代发光器官的形态多样性，极大丰富了人们对叩甲总科生物发光演化历史的理解。随着未来化石发现的深入，期待更多发现，进而揭示发光昆虫在中生代演化历史及其形成机制。

本项研究得到了国家自然科学基金委的资助。

论文相关信息：Cai Chenyang, Tihelka E, Ballantyne L, LiYan-Da, Huang Diying, Engel MS, Kundrata R. (2024) A lightin the dark: a mid-Cretaceous bioluminescentfirefly with specialized antennal sensory organs.Proceedings of the Royal Society B291: 20241671. https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1671.