前 言

第1章引言

第2章中國東北中生代晚期地層特性

第3章中生代與昆蟲伴生的動植物

第4章昆蟲——聚光燈下的舞者

第5章蜉蝣目——朝生暮死

第6章蜻蜓目——優秀獵者

第7章翅目——水質指示

第8章蜚蠊目——適者生存

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——悅耳鳴聲

第12章黽科——水上精靈

第13章目——偽裝高手 

第14章同翅目——飲露鳴歌

第15章異翅目——臭液自衛

第16章蛇蛉目——翹首期待

第17章脈翅目——蟲中仙子

第18章鞘翅目——甲行天下

第19章長翅目——狐假虎威

第20章雙翅目——恐龍“刺”客

第21章毛翅目——移動住宅

第22章膜翅目——傳粉使者

第23章昆蟲群落古環境重建

第24章訪花和授粉

第25章擬態

引 言

國東北地區
①我的中生代昆蟲主要集中在中侏羅世到早白垩世，那是一個屬於恐龍的時代。然而正是在這個恐龍、翼龍稱霸的時期，昆蟲卻以其獨特的生存


方式繁盛擴張。自然界總是那樣令人費解，小小的昆蟲一直延續到了現在，甚至遍布於地球的每一個角落。而那些曾經叱咤風雲的恐龍們卻早已不見了蹤影。穿越時空，這些現今在我國東北地區發現的化石生物正向我們述說著那沉寂多年的故事。


讓我們假想一下中生代時這片土地上發生了什麼事情。

時間退回到距今 1.65億年至
1.20億年，氣候溫暖而潮濕，高大的松柏、銀杏、石松、樹蕨在朝露的呵護下顯得更加郁郁蔥蔥。陽光透過茂密的森林，投射在低矮的苔蘚、真蕨以及那些正茁壯成長的小樹苗上，光束隨著地被植物表面上升的晨霧翩翩起舞，散發出五彩斑斕的光芒。地面上覆蓋著一層厚厚的落葉，在濕氣的籠罩下，大部分已經腐爛了，形成了肥沃的土壤。不遠處，那清澈如鏡的湖泊也好像剛剛從夢中醒來，慵懶而寧靜，湖邊的沼澤地布滿了許多叫不上名字的植物。一陣微風劃過樹林的枝葉，輕撫著湖邊的植被。白雲在天空悠閑地飄過，在湖面撒下它清晰的身影。或許正是這樣一個理想的環境，纔能支撐著一個活力四射的生態繫統，一個可以歷經億萬年考驗而生生不息的生態繫統。


在這片遼闊的土地上，每一天都是那麼的忙碌而喧鬧，各種各樣的生物在這個生態繫統裡繁衍生息。恐龍在地面遊蕩著，尋覓充饑的食物。翼龍盤旋高空搜尋著各種美味。蜥蜴在落葉、殘枝和碎屑中快速地竄動，抑或棲息在低矮的樹枝上靜候著送上門來的昆蟲，不時緊張地四處張望，不小心隨時都會成為那些肉食性恐龍的美食。體型宛如家鼠一般大小，或者再略大一些的原始哺乳動物，躲藏在低矮樹叢下，偷偷穿梭著尋找食物。鳥兒在枝頭飛來飛去，物色著小昆蟲和其他弱小的動物，有膽大者甚至冒險去湖水裡捕食魚、蝦或小龍蝦。五彩繽紛的昆蟲在這片土地上忙碌地生活著，有的在警惕地瞄準眼前的獵物
—其他更小的昆蟲，有的飛舞著為植物授粉，有的默默無聞地清理著地面上的腐爛殘骸，很多寄生的類

①若無特殊說明，書中提到的東北地區用來指代遼寧省西部、內蒙古自治區東部、河北省北部以及北京周邊化石層位相連或者相近的整個區域。


中國東北中生代昆蟲化石珍品

群則忙著尋找寄主??，在這個生態繫統中昆蟲起著不可替代的作用。湖泊中，魚兒們成群結隊自由地遊玩著，威武的大鱘魚炫耀著高超的泳技，在水中忽上忽下。靠近岸邊的地方，簇擁著各種原始植物，淺水中擠滿了淡水葉肢介、小蝦、小龍蝦、水生蜥蜴、水生甲蟲、劃蝽、仰泳蝽以及多種昆蟲的稚蟲、幼蟲，它們飛翔、爬行、跳躍、遊泳、爭鬥、交配、哺育、覓食，都在忙碌著自己的事情。


大片低沉的烏雲從天邊湧來，越來越近。這是一股不同往日的“濃雲”。這些生物卻沒有意識到即將到來的危險，還在專注於自己的事情。由於火山噴發而形成的“烏雲殺手”是由粉塵顆粒和有毒氣體構成的，經過長距離飄浮，這些粉塵雲的溫度慢慢降下來。突然間，狂風大作，有毒氣體和塵埃顆粒開始肆虐，飛行的鳥、翼龍和昆蟲被毀滅性地從空中掃落到地面，有些落到了湖裡。狂風裹挾著地表植物的枝葉。粉塵包裹了所有的一切，充斥著每一個角落，天空瞬間變得漆黑無比，恐龍的哀號聲此起彼伏。湖泊由於缺氧，魚、小龍蝦、葉肢介、蜥蜴、幼蟲、稚蟲和水中的昆蟲在這一刻都悄然窒息了。被狂風壓制的尖叫和哀號很快就消失了。世界陷入一片沉寂，隻有裹滿灰塵的樹枝在風中偶爾瑟瑟作響。


這些意外死亡的不幸生物，被粉塵包埋在湖底，在一個無菌且缺氧的環境下，極個別的甚至完全沒有被分解腐爛。火山塵暴之後，沉積物繼續沉向湖底。新的沉積層慢慢形成，生物就被壓在沉積層之間，留下了一個永恆的記錄。在這個黑暗的、相對靜止的封閉密室中，這些生物開始連續地轉化，無機礦物分子開始取代有機分子。經過上百萬年的漫長時期，這些生物體形成了化石。直到
1994年的一天，這間密室終於被人開啟。遼寧省四合屯的一位村民無意中挖掘出一塊岩石。當他敲開這塊岩石時，一隻帶羽毛的恐龍化石展現在他的面前，從那時起更多的化石標本開始陸續被發現。億萬年後，這些寂靜的生靈次暴露於陽光之下，它們優美的身姿終於展現在我們的面前。


1.1 故事的訴說

1994年的鼕天，北票市上園鎮四合屯的一位叫李蔭芳的老鄉在劈開一塊石板時發現了一個清晰的“動物印模”。1996年，季強和姬書安報道了這塊化石並命名為原始中華龍鳥
(Sinosauropteryx prima)(意為中國隻有羽恐龍 ) (Ji and Ji,
1996)。這是塊具有原始羽毛的恐龍化石，而事實上，這塊世界上隻帶羽毛的恐龍化石令古生物學者震驚的同時也改寫了恐龍和鳥類的歷史。從那時起，這個地區隨後又發現了許多有羽毛的恐龍，例如顧氏小盜龍
(Microraptor gui) (Xu et al., 2003)、奇異帝龍 (Dilong paradoxus) (Xu et
al., 2004)等；原始鳥類，例如聖賢孔子鳥 (Confuciusornis sanctus) (Hou et al.,
1995)等；早的原始胎盤類哺乳動物，如攀援始祖獸 (Eomaia scansoria) (Ji et al.,
2002)等；以及早的被子植物——遼寧古果 (Archaefructus liaoningensis) (Sun et al.,
1998)和中華古果

第章 引 言

1

(Archaefructus sinensis) (Sun et al.,
2002)等。這些化石的發現以及它們的科研價值在很多科學著作中都做了大量的描述說明，科學界尤其是古生物學界為此感到萬分震驚和興奮。新聞媒體通過各種途徑進行了報道，新化石標本的報道也成了大家茶餘飯後的熱門話題。我們將在本書的第
3章對這些動植物化石做一個簡單介紹。

本書將通過昆蟲化石珍品來展現距今 1.65億年至
1.20億年時期那個有趣而神秘的遠古世界。這些昆蟲與有羽恐龍、翼龍、原始鳥類和原始哺乳動物是如何共存的？在這個生態繫統中它們又是如何相互影響的？這個植物區繫中的植被都是什麼？當時的昆蟲和植物是如何相互作用的？昆蟲進化到了什麼樣的程度？哪些昆蟲幸存了下來，哪些又滅絕了？在昆蟲與植物的協同進化中，授粉的互利共生機制是怎樣的？昆蟲化石和它們所講述的故事或許可以回答這些疑問，或者提供證據支持一些假說。


本書的目的是對恐龍時代那個生態繫統中的昆蟲面貌進行全面的展示。內容上注重科學性、趣味性和觀賞性。書中精選描繪了在中國東北地區發現的
18個目的昆蟲 (第 5至 22章
)。與同一時期共存的恐龍、哺乳動物和鳥類相比，它們在媒體和科普出版物上很少公開，受到的關注也不多。然而，它們卻在這個生態繫統中起著極其重要的作用，種類多樣的昆蟲能夠提供大量關於氣候、棲息地、相互作用及進化的信息
—這些知識構成了《中國東北中生代昆蟲化石珍品》的主體。精美的現生和化石昆蟲照片，配合通俗易懂的描述將有助於讀者了解當時環境中發生的那些故事。


1.2 我國東北地區的代表性化石產地

本書中提到的化石均采自我國東北地區，主要集中在遼寧省西部、內蒙古東部、河北省北部以及北京周邊的廣大區域。在遼寧省西部，錦州市應該算一個比較大的城市了，人口
80萬左右，從錦州出發前往這些偏遠的化石產地，需要半個小時到兩個小時左右的車程。這裡分布著很多重要的化石產地，其中管理嚴格、重要的當屬北票市上園鎮四合屯
(圖 1.1)，這裡因發現大量鳥類、有羽恐龍、翼龍、蟾蜍、烏龜、蜥蜴、魚類、植物、哺乳動物和昆蟲化石而聞名中外。
2005年，為了保護化石剖面，四合屯在原挖掘地點建立了一個博物館 (圖 1.2)，展出了很多精美的化石標本。黃半吉溝 (圖 1.3、圖
1.4)和尖山溝離四合屯不遠，同樣位於北票市上園鎮，也是兩個非常著名的化石產地，這兒發現了很多保存精美的魚類、鳥類、哺乳動物、昆蟲、被子植物和其他植物化石標本。其他重要的化石產地包括：內蒙古寧城市的道虎溝村
(圖 1.5、圖 1.6)，發現葉肢介、植物、昆蟲、蠑螈、哺乳動物、恐龍等化石；遼寧省凌源市周邊 (圖 1.7、圖
1.8)，發現有羽恐龍、魚類、小龍蝦、鱷魚、水生蜥蜴、昆蟲、鳥類、被子植物等化石；凌源市大王杖子，發現植物、鳥類和昆蟲化石；朝陽市周邊地區
(圖 1.9)，發現恐龍、鳥類、植物和昆蟲化石；義縣，發現恐龍、翼龍、蜥蜴、鳥類、魚、烏龜、昆蟲、蟾蜍、被子植物等化石。

中國東北中生代昆蟲化石珍品

圖1.1 四合屯化石產地的兩條深溝 (1999年8月) (史宗岡博士攝影)

圖1.2 四合屯古生物化石館 (2010年8月)  (史宗岡博士攝影)

圖1.3黃半吉溝化石產地 (1999年8月)(史宗岡博士攝影)

圖1.4黃半吉溝的化

石挖掘 (1999年8月)

(史宗岡博士攝影)

中國東北中生代昆蟲化石珍品

圖1.5任東、Conrad C.Labandeira和史宗岡 (從左至右) 於2005年10月前往道虎溝化石產地考察

圖1.6 道虎溝化石產地 (2005年10月)  (史宗岡博士攝影)