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【作者简介】

  任东:首都师范大学生命科学学院教授,博士生导师,国际古昆虫学会副主席。


【目录】

前 言
第1章 引言
第2章 中国东北中生代晚期地层特性
第3章 中生代与昆虫伴生的动植物
第4章 昆虫——聚光灯下的舞者
第5章 蜉蝣目——朝生暮死
第6章 蜻蜓目——优秀猎者
第7章 翅目——水质指示
第8章 蜚蠊目——适者生存
第9章 蛩蠊目——冰上行者
第10章 革翅目——夜生活者
第11章 直翅目——悦耳鸣声
第12章 黾科——水上精灵
第13章 目——伪装高手
第14章 同翅目——饮露鸣歌
第15章 异翅目——臭液自卫
第16章 蛇蛉目——翘首期待
第17章 脉翅目——虫中仙子
第18章 鞘翅目——甲行天下
第19章 长翅目——狐假虎威
第20章 双翅目——恐龙“刺”客
第21章 毛翅目——移动住宅
第22章 膜翅目——传粉使者
第23章 昆虫群落古环境重建
第24章 访花和授粉
第25章 拟态


【内容简介】

  本书展示了我国东北地区距今 1.65亿年至 1.20亿年的昆虫化石珍品。全书不仅仅着眼于昆虫化石的分类或形态学描述,更侧重阐述这些珍贵化石标本背后所蕴涵的科学意义,同时还包括了化石的地质层位、系统演化、伴生动植物、古生态环境、访花与授粉、拟态等知识。栩栩如生的化石标本、精美绝伦的现生昆虫照片、生动有趣的文字叙述、回味无穷的小故事等为我们揭开了亿万年前地球上这些渺小而强大的精灵——昆虫的秘密。在恐龙称霸的时代,昆虫已经分化成许多的类群,它们在生态系统中扮演着极为重要的角色,成为了生物演化上一个非常成功的典范,我们将透过这些稀有的化石珍品一探究竟。


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  引 言
  国东北地区 ①我的中生代昆虫主要集中在中侏罗世到早白垩世,那是一个属于恐龙的时代。然而正是在这个恐龙、翼龙称霸的时期,昆虫却以其独特的生存
  方式繁盛扩张。自然界总是那样令人费解,小小的昆虫一直延续到了现在,甚至遍布于地球的每一个角落。而那些曾经叱咤风云的恐龙们却早已不见了踪影。穿越时空,这些现今在我国东北地区发现的化石生物正向我们述说着那沉寂多年的故事。
  让我们假想一下中生代时这片土地上发生了什么事情。
  时间退回到距今 1.65亿年至 1.20亿年,气候温暖而潮湿,高大的松柏、银杏、石松、树蕨在朝露的呵护下显得更加郁郁葱葱。阳光透过茂密的森林,投射在低矮的苔藓、真蕨以及那些正茁壮成长的小树苗上,光束随着地被植物表面上升的晨雾翩翩起舞,散发出五彩斑斓的光芒。地面上覆盖着一层厚厚的落叶,在湿气的笼罩下,大部分已经腐烂了,形成了肥沃的土壤。不远处,那清澈如镜的湖泊也好像刚刚从梦中醒来,慵懒而宁静,湖边的沼泽地布满了许多叫不上名字的植物。一阵微风划过树林的枝叶,轻抚着湖边的植被。白云在天空悠闲地飘过,在湖面撒下它清晰的身影。或许正是这样一个理想的环境,才能支撑着一个活力四射的生态系统,一个可以历经亿万年考验而生生不息的生态系统。
  在这片辽阔的土地上,每一天都是那么的忙碌而喧闹,各种各样的生物在这个生态系统里繁衍生息。恐龙在地面游荡着,寻觅充饥的食物。翼龙盘旋高空搜寻着各种美味。蜥蜴在落叶、残枝和碎屑中快速地窜动,抑或栖息在低矮的树枝上静候着送上门来的昆虫,不时紧张地四处张望,不小心随时都会成为那些肉食性恐龙的美食。体型宛如家鼠一般大小,或者再略大一些的原始哺乳动物,躲藏在低矮树丛下,偷偷穿梭着寻找食物。鸟儿在枝头飞来飞去,物色着小昆虫和其他弱小的动物,有胆大者甚至冒险去湖水里捕食鱼、虾或小龙虾。五彩缤纷的昆虫在这片土地上忙碌地生活着,有的在警惕地瞄准眼前的猎物 —其他更小的昆虫,有的飞舞着为植物授粉,有的默默无闻地清理着地面上的腐烂残骸,很多寄生的类
  ①若无特殊说明,书中提到的东北地区用来指代辽宁省西部、内蒙古自治区东部、河北省北部以及北京周边化石层位相连或者相近的整个区域。
  中国东北中生代昆虫化石珍品
  群则忙着寻找寄主??,在这个生态系统中昆虫起着不可替代的作用。湖泊中,鱼儿们成群结队自由地游玩着,威武的大鲟鱼炫耀着高超的泳技,在水中忽上忽下。靠近岸边的地方,簇拥着各种原始植物,浅水中挤满了淡水叶肢介、小虾、小龙虾、水生蜥蜴、水生甲虫、划蝽、仰泳蝽以及多种昆虫的稚虫、幼虫,它们飞翔、爬行、跳跃、游泳、争斗、交配、哺育、觅食,都在忙碌着自己的事情。
  大片低沉的乌云从天边涌来,越来越近。这是一股不同往日的“浓云”。这些生物却没有意识到即将到来的危险,还在专注于自己的事情。由于火山喷发而形成的“乌云杀手”是由粉尘颗粒和有毒气体构成的,经过长距离飘浮,这些粉尘云的温度慢慢降下来。突然间,狂风大作,有毒气体和尘埃颗粒开始肆虐,飞行的鸟、翼龙和昆虫被毁灭性地从空中扫落到地面,有些落到了湖里。狂风裹挟着地表植物的枝叶。粉尘包裹了所有的一切,充斥着每一个角落,天空瞬间变得漆黑无比,恐龙的哀号声此起彼伏。湖泊由于缺氧,鱼、小龙虾、叶肢介、蜥蜴、幼虫、稚虫和水中的昆虫在这一刻都悄然窒息了。被狂风压制的尖叫和哀号很快就消失了。世界陷入一片沉寂,只有裹满灰尘的树枝在风中偶尔瑟瑟作响。
  这些意外死亡的不幸生物,被粉尘包埋在湖底,在一个无菌且缺氧的环境下,极个别的甚至完全没有被分解腐烂。火山尘暴之后,沉积物继续沉向湖底。新的沉积层慢慢形成,生物就被压在沉积层之间,留下了一个永恒的记录。在这个黑暗的、相对静止的封闭密室中,这些生物开始连续地转化,无机矿物分子开始取代有机分子。经过上百万年的漫长时期,这些生物体形成了化石。直到 1994年的一天,这间密室终于被人开启。辽宁省四合屯的一位村民无意中挖掘出一块岩石。当他敲开这块岩石时,一只带羽毛的恐龙化石展现在他的面前,从那时起更多的化石标本开始陆续被发现。亿万年后,这些寂静的生灵次暴露于阳光之下,它们优美的身姿终于展现在我们的面前。
  1.1 故事的诉说
  1994年的冬天,北票市上园镇四合屯的一位叫李荫芳的老乡在劈开一块石板时发现了一个清晰的“动物印模”。1996年,季强和姬书安报道了这块化石并命名为原始中华龙鸟 (Sinosauropteryx prima)(意为中国只有羽恐龙 ) (Ji and Ji, 1996)。这是块具有原始羽毛的恐龙化石,而事实上,这块世界上只带羽毛的恐龙化石令古生物学者震惊的同时也改写了恐龙和鸟类的历史。从那时起,这个地区随后又发现了许多有羽毛的恐龙,例如顾氏小盗龙 (Microraptor gui) (Xu et al., 2003)、奇异帝龙 (Dilong paradoxus) (Xu et al., 2004)等;原始鸟类,例如圣贤孔子鸟 (Confuciusornis sanctus) (Hou et al., 1995)等;早的原始胎盘类哺乳动物,如攀援始祖兽 (Eomaia scansoria) (Ji et al., 2002)等;以及早的被子植物——辽宁古果 (Archaefructus liaoningensis) (Sun et al., 1998)和中华古果
  第章 引 言
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  (Archaefructus sinensis) (Sun et al., 2002)等。这些化石的发现以及它们的科研价值在很多科学著作中都做了大量的描述说明,科学界尤其是古生物学界为此感到万分震惊和兴奋。新闻媒体通过各种途径进行了报道,新化石标本的报道也成了大家茶余饭后的热门话题。我们将在本书的第 3章对这些动植物化石做一个简单介绍。
  本书将通过昆虫化石珍品来展现距今 1.65亿年至 1.20亿年时期那个有趣而神秘的远古世界。这些昆虫与有羽恐龙、翼龙、原始鸟类和原始哺乳动物是如何共存的?在这个生态系统中它们又是如何相互影响的?这个植物区系中的植被都是什么?当时的昆虫和植物是如何相互作用的?昆虫进化到了什么样的程度?哪些昆虫幸存了下来,哪些又灭绝了?在昆虫与植物的协同进化中,授粉的互利共生机制是怎样的?昆虫化石和它们所讲述的故事或许可以回答这些疑问,或者提供证据支持一些假说。
  本书的目的是对恐龙时代那个生态系统中的昆虫面貌进行全面的展示。内容上注重科学性、趣味性和观赏性。书中精选描绘了在中国东北地区发现的 18个目的昆虫 (第 5至 22章 )。与同一时期共存的恐龙、哺乳动物和鸟类相比,它们在媒体和科普出版物上很少公开,受到的关注也不多。然而,它们却在这个生态系统中起着极其重要的作用,种类多样的昆虫能够提供大量关于气候、栖息地、相互作用及进化的信息 —这些知识构成了《中国东北中生代昆虫化石珍品》的主体。精美的现生和化石昆虫照片,配合通俗易懂的描述将有助于读者了解当时环境中发生的那些故事。
  1.2 我国东北地区的代表性化石产地
  本书中提到的化石均采自我国东北地区,主要集中在辽宁省西部、内蒙古东部、河北省北部以及北京周边的广大区域。在辽宁省西部,锦州市应该算一个比较大的城市了,人口 80万左右,从锦州出发前往这些偏远的化石产地,需要半个小时到两个小时左右的车程。这里分布着很多重要的化石产地,其中管理严格、重要的当属北票市上园镇四合屯 (图 1.1),这里因发现大量鸟类、有羽恐龙、翼龙、蟾蜍、乌龟、蜥蜴、鱼类、植物、哺乳动物和昆虫化石而闻名中外。 2005年,为了保护化石剖面,四合屯在原挖掘地点建立了一个博物馆 (图 1.2),展出了很多精美的化石标本。黄半吉沟 (图 1.3、图 1.4)和尖山沟离四合屯不远,同样位于北票市上园镇,也是两个非常著名的化石产地,这儿发现了很多保存精美的鱼类、鸟类、哺乳动物、昆虫、被子植物和其他植物化石标本。其他重要的化石产地包括:内蒙古宁城市的道虎沟村 (图 1.5、图 1.6),发现叶肢介、植物、昆虫、蝾螈、哺乳动物、恐龙等化石;辽宁省凌源市周边 (图 1.7、图 1.8),发现有羽恐龙、鱼类、小龙虾、鳄鱼、水生蜥蜴、昆虫、鸟类、被子植物等化石;凌源市大王杖子,发现植物、鸟类和昆虫化石;朝阳市周边地区 (图 1.9),发现恐龙、鸟类、植物和昆虫化石;义县,发现恐龙、翼龙、蜥蜴、鸟类、鱼、乌龟、昆虫、蟾蜍、被子植物等化石。
  中国东北中生代昆虫化石珍品
  图1.1 四合屯化石产地的两条深沟 (1999年8月) (史宗冈博士摄影)
  图1.2 四合屯古生物化石馆 (2010年8月) (史宗冈博士摄影)
  图1.3黄半吉沟化石产地 (1999年8月)(史宗冈博士摄影)
  图1.4黄半吉沟的化
  石挖掘 (1999年8月)
  (史宗冈博士摄影)
  中国东北中生代昆虫化石珍品
  图1.5任东、Conrad C.Labandeira和史宗冈 (从左至右) 于2005年10月前往道虎沟化石产地考察
  图1.6 道虎沟化石产地 (2005年10月) (史宗冈博士摄影)


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