巴西发现1.13亿年前「地狱蚁」化石。（图／翻摄自中国科学报）

克拉图组位于巴西塞阿拉州，是一个典型的克拉通盆地边缘沉积体系，其形成与南美板块的裂解和大西洋的扩张密切相关。

在白垩纪早期，这里曾是一片浅海与淡水湖泊交织的生态系统，周期性的干旱与洪水事件使得生物遗体迅速被沉积物覆盖，形成了独特的"死亡陷阱"效应。这种环境不仅完整保存了昆虫、鱼类、植物等化石，甚至连软组织和行为痕迹都清晰可辨，被誉为"白垩纪的庞贝城"。

此次发现的蚂蚁化石标本编号为MZUSP 180001，保存在厚度仅3毫米的石灰岩薄片中。

研究团队通过高分辨率显微CT扫描（Micro-CT）重建了其三维结构，发现该化石不仅完整保留了外骨骼形态，甚至连内部肌肉纤维和神经系统都有部分残留。

这种保存精度在岩石化石中极为罕见，与缅甸琥珀中常见的昆虫化石形成鲜明对比——后者虽能保存软组织，但通常受限于琥珀体积和透明度，难以进行系统性解剖研究。

克拉图组的地质条件为古昆虫学研究开辟了新路径，尤其是对地狱蚁这类已灭绝类群的行为学重建具有里程碑意义。

Vulcanidris cratensis的发现彻底改写了蚂蚁的演化时间表。

在此之前，学界普遍认为蚂蚁起源于约1亿年前的白垩纪中期，主要依据是缅甸琥珀中发现的蜂蚁（Sphecomyrma）化石。而克拉图组的新标本将蚂蚁的化石记录前推了约1300万年，证实蚂蚁在白垩纪早期已演化出高度特化的形态特征。

更令人震惊的是，这种古老蚂蚁属于已灭绝的"地狱蚁"（Haidomyrmecinae）亚科，其解剖结构与现代蚂蚁存在显著差异：

1. 捕食器官的革命性设计：地狱蚁的颚部呈弯刀状，可垂直向上闭合，类似现代叉角羚的捕食方式。这种结构在1.13亿年前的生态系统中是前所未有的创新，可能用于固定或刺穿体型较大的猎物，如甲虫幼虫或小型蜥蜴。

2. 头部形态的适应性特化：化石显示，Vulcanidris cratensis的头部具有向前延伸的突起，可能与触角配合形成猎物锁定机制。这种结构在缅甸琥珀中的地狱蚁标本中也有发现，但克拉图组的化石首次揭示了其与颚部运动的协同性。

3. 全球分布的演化证据：此前地狱蚁仅在缅甸琥珀中发现，而巴西的新标本证明这类蚂蚁在白垩纪早期已广泛分布于劳亚大陆（Laurasia）和冈瓦纳大陆（Gondwana）。结合板块漂移理论，研究团队推测地狱蚁可能通过跨大陆迁徙或岛屿链扩散，适应了不同生态环境。

圣保罗大学团队采用的微型计算机断层扫描技术（Micro-CT）为古昆虫学研究带来了范式革命。

通过对化石进行0.01毫米精度的断层扫描，研究人员重建了Vulcanidris cratensis的三维模型，发现其消化系统中存在未完全消化的甲壳素残留物，推测其主要捕食节肢动物。

更令人意外的是，扫描结果显示该蚂蚁的胸部存在一个囊状结构，可能与现代蚂蚁的"社会胃"功能相似，用于储存和分享食物。这种特征在早期蚂蚁中极为罕见，暗示地狱蚁可能已具备初步的社会行为。

这些发现引发了关于蚂蚁演化速度的激烈讨论。

传统观点认为，蚂蚁的形态特化是一个渐进过程，但Vulcanidris cratensis的复杂结构表明，地狱蚁在演化初期就已形成高度适应的捕食策略。

研究团队推测，白垩纪早期的生态位竞争可能加速了蚂蚁的形态创新——当时恐龙占据陆地生态系统的主导地位，昆虫需要发展出独特的生存策略以规避捕食压力。

地狱蚁的弯刀状颚部正是这种演化压力下的产物，其捕食效率可能远超同时代的其他昆虫。

克拉图组的发现标志着古昆虫学研究从琥珀依赖转向多介质探索。

长期以来，琥珀因其能保存软组织而成为研究史前昆虫的主要材料，但这种化石来源受限于产地（如缅甸、多米尼加）和采集难度，难以全面反映昆虫演化的多样性。克拉图组的岩石化石则提供了更广泛的地理和时间维度，尤其是对缺乏琥珀沉积的地区（如南美）具有不可替代的价值。

此次研究还揭示了博物馆藏品的潜在价值。Vulcanidris cratensis的标本最初被归类为普通昆虫化石，在库房中沉睡了数十年。莱佩科博士团队通过系统性重新评估，才发现其科学意义。

这一案例强调了对现有化石进行跨学科再研究的重要性——随着技术进步，许多"旧标本"可能蕴含着改写历史的新信息。

尽管地狱蚁在白垩纪早期展现出强大的适应性，但它们最终在约8000万年前灭绝，这一现象引发了学界的广泛猜测。结合地质记录，研究人员提出以下假说：

1. 生态位竞争：白垩纪晚期，现代蚂蚁（如切叶蚁亚科）逐渐崛起，其社会化分工和高效觅食策略可能挤压了地狱蚁的生存空间。

2. 气候变化：白垩纪末期的全球变暖导致热带雨林扩张，地狱蚁可能无法适应湿润环境，而现代蚂蚁的巢穴结构更具环境耐受性。

3. 捕食压力：随着小型哺乳动物和鸟类的多样化，地狱蚁的特化捕食器官可能成为生存劣势，难以应对快速移动的捕食者。

克拉图组的蚂蚁化石不仅是一块岩石中的生命体，更是打开白垩纪生态系统的钥匙。它揭示了蚂蚁演化史上被遗忘的篇章，证明昆虫的形态创新可能远超人类想象。

当Vulcanidris cratensis的弯刀颚部在显微CT下重现时，我们看到的不仅是一个物种的兴衰，更是生命在极端环境中突破极限的永恒史诗。

这项发现提醒我们，古生物学的未来不仅在于新化石的发现，更在于对已有标本的重新审视——每一块石头都可能藏着改写历史的密码。

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