塔螨(Tanaupodidae)是一种稀有的微型螨虫,具有特殊的生活史特征。与许多寄殖螨类一样,它们在幼虫阶段寄生或依附于其它节肢动物,而后期则发育成为自由生活的捕食者,在土壤、枯叶堆和潮湿生境中爬行觅食。塔螨最显著的特点在于,其活跃的后幼期阶段个体多出现在一年中最为寒冷的几个月。与大多数小型土壤节肢动物在春夏季最为常见不同,塔螨通常在冬季活动,且大多生活在寒冷、湿润的生境中,包括湿地、山地,甚至结冰环境。
近期,中国科学院南京地质古生物研究所王博团队博士后Samuel Costa和王晗与国内外同行合作,在距今约1亿年前的白垩纪缅甸克钦琥珀中发现了塔螨化石。研究团队结合板块构造重建、古气候数据、现代物种分布记录及生态位建模等方法,对该化石开展了系统研究。在揭示其古生物特征的同时,研究也为古生物学如何帮助我们理解现生物种的生物学特征,甚至识别在未来气候变化中较脆弱的生物类群提供了一个良好范例。相关成果近期发表于《皇家学会会刊B辑》(Proceedings of the Royal Society B)。
此前,塔螨仅见于北半球。现生代表主要分布于欧洲、亚洲和北美的温带湿润地区,部分物种甚至仅限于寒冷的山地环境。该科的化石记录此前仅有两处:距今四千多万年的始新世波罗的海琥珀以及距今1亿多年的白垩纪法国琥珀。白垩纪缅甸克钦琥珀中化石的发现,拓展了我们对这类螨虫生态环境的认识。尽管克钦琥珀如今产自东南亚,但地质学和古生物学证据表明,其形成于缅甸地体——一个源自冈瓦纳古陆的岛屿状陆块,在白垩纪时期正向北漂移,最终成为亚洲大陆的一部分。
该发现为塔螨在冈瓦纳来源陆块上的首次记录。结合法国白垩纪化石记录,表明该科在约1亿年前已经分布于相距遥远的多个陆块。这也引出一个重要的演化问题:若现生塔螨是适应寒冷、湿润环境并在冬季活动的螨类,其远古亲缘类群为何在1亿年前热带森林中存在?
为探讨这一问题,研究人员基于131条经过核验的现代分布记录,运用最大熵模型(MaxEnt:一种基于机器学习的生态位建模方法)识别了现生塔螨最适宜生存的气候条件和地理区域。结果显示,寒冷且湿润的冬季条件是影响现生该科分布的关键因素。其中,最冷月最低气温是影响最大的气候变量:当最冷月气温低于0°C时,其环境适宜度最高,随着冬季气温升高,适宜性迅速下降。
然而,化石记录呈现了不同图景。古植物学证据表明,两种已知含有塔螨的白垩纪琥珀—克钦琥珀和法国琥珀,都形成于温暖湿润的热带森林。古气候重建结果显示,法国白垩纪琥珀产地的冬季温度显著高于现生塔螨的耐受范围。相比之下,始新世波罗的海琥珀来自湿润的暖温带森林,其冬季温度与现代该科的生态需求较为接近。
上述证据共同表明,塔螨在其演化历史中发生过一次重大的生态转变:它们在白垩纪曾经拥有更广泛的分布范围,包括热带森林生态系统;而如今则退缩至寒冷、湿润且分布受限的栖息地中。该发现不仅为该科增添了新的化石记录,也揭示了一个现生寒冷适应类群的祖先曾经生活在温暖的热带环境中。
这项研究也为现代生物保护提供了启示。如果现生塔螨的分布确实受到冬季高温的限制,那么持续的全球气候变暖可能进一步压缩其适宜生境,尤其是那些仅出现于寒冷山区和湿润温带湿地的物种。因此,此研究也凸显了化石记录在识别对气候变化敏感的生物谱系方面的潜在价值。
本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院以及巴西国家科学技术发展委员会的资助。
论文相关信息:Costa, S.G.S., Klimov, P.B., Moreira, D.B.P., Wang, H., Assis-Silva, M.H. & Pepato, A.R. (2026) From warm to cold habitats: a Cretaceous Tanaupodidae fossil reveals a major climatic niche shift and wider past distribution in winter-active mites. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 293, 20261497. https://doi.org/10.1098/rspb.2026.1497.

保存于克钦琥珀中的化石螨虫

塔螨的白垩纪记录,分别来自法国琥珀和克钦琥珀

推断的现生塔螨气候适宜区;暖色表示适宜性更高

从温暖到寒冷的生境:白垩纪热带琥珀森林、始新世波罗的海琥珀森林以及现生塔螨 冷季栖息地之间的比较,包括模拟的冬季平均温度
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