5000万年前,在现在的科罗拉多州西北部,一只蝈蝈死后沉入湖底,并很快被埋在细小的沉积物中,直到近年来它的压缩化石被发现为止。当研究人员在显微镜下检查化石时,他们发现压缩页岩中不仅保留了昆虫的许多坚硬结构,而且还保留了一些通常不会形成化石的内部器官和组织。
他们在《古昆虫学》杂志上描述了他们的发现。
“螽斯在化石记录中非常罕见,因此你发现的任何新的螽斯化石都代表了螽斯进化史上的一个新数据点,”草原研究所古生物学中心主任、古昆虫学家和研究负责人萨姆·海兹(SamHeads)说。“但也许这块化石最引人注目的特征是内脏器官的保存非常特殊、显着,这些器官是你在化石中看不到的。”
该化石是在科罗拉多州里奥布兰科县的格林河地层中发现的。海兹说,该地层面积巨大,延伸到三个州,是美国西部著名的化石床,因为细粒页岩为曾经居住在该地区的动植物提供了非常详细的记录。
海兹说,这只蝈蝈属于螽斯属,该类动物今天被称为线腿蝈蝈,因为它们的腿极其细长,像草一样。该标本代表了一种新的但已灭绝的物种,Heads和他的同事以同事LeellenSolter的名字将其命名为Arethaeasolterae。
海兹说:“显然,拥有现代属的化石物种确实意义重大,因为它证实了这个谱系的古老性。”“现在我们知道,大约5000万年前,这个属已经进化出一种形态,可以模仿它所生活的草丛,并躲避捕食者。”
他说,这一发现将帮助科学家了解这群昆虫是如何进化的,以及它们何时形成独特的物理结构。
海兹说,在5000万年前的化石中罕见地看到柔软的内脏器官也很引人注目。
“消化道的一部分被保留下来,中肠的一部分我们称之为脑室,”他说。“这并不罕见;我们在这个地方还有其他有肠道痕迹的标本,所以我对此并没有特别震惊。”
但当他在显微镜下观察标本时,海兹发现了他没想到会被保存下来的其他内部结构的证据。存在与翅膀或侧翼肌肉相关的构成胸部肌肉的纤维的痕迹。有一些未分化的组织被称为“脂肪体”,这是一种有助于昆虫新陈代谢的器官。
更令人惊讶的是,“这些小管似乎都连接到一个圆形结构,而这只能是睾丸和与睾丸相关的附属腺体,”海兹说。“这真是太惊人了。我没想到会看到这种结构在岩石压缩中保存下来。我以前从未见过这种情况。”
为了复核他的分析,海兹解剖了几个同一属的螽斯标本,以与他在化石中看到的相符。
“它们看起来一模一样,”他说。“现在的螽斯的睾丸、附属腺体和脑室都是一样的。我被它震惊了。据我所知,这是这种程度保存的第一个例子。”
草原研究所是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一个研究所。
这篇论文的标题是“来自科罗拉多州始新世绿河地层的一种新的螽斯化石(直翅目:Tettigoniidae),其内脏保存完好。”