大約2.5億年前，在如今的阿根廷西北部，有一頭體型如河馬般的食草動物蹣跚而行，大快朵頤各類植物，同時吞入混雜其中的真菌、昆蟲和其他小生物。最終，這只動物排泄出一堆糞便，機(jī)緣巧合下形成化石。在8月份即將發(fā)表在《南美地球科學(xué)雜志》上的一項分析研究顯示，這些糞便中包含著有史以來最古老的蝴蝶和蛾類存在的證據(jù)。

現(xiàn)代蝴蝶和蛾類的翅膀覆蓋著微小的鱗片，它們的遠(yuǎn)古祖先也是如此。圖片來源：M. DE LOS áNGELES ORFILA

這塊被稱為“糞化石”的化石化糞便發(fā)現(xiàn)于阿根廷塔拉姆帕亞國家公園的一處遠(yuǎn)古“公共廁所”，這里曾被現(xiàn)已滅絕的雙齒獸類反復(fù)使用。這塊特定的糞化石的年代測定為2.36億年前，其內(nèi)部含有精美的顯微結(jié)構(gòu)，正是蝴蝶與蛾類（統(tǒng)稱鱗翅目昆蟲）翅膀上常見的微觀鱗片。

這一發(fā)現(xiàn)有助于厘清鱗翅目的進(jìn)化樹，而鱗翅目目前是地球上僅次于甲蟲的第二大動物類群。基于基因數(shù)據(jù)構(gòu)建的家族譜系曾推測，鱗翅目昆蟲起源于約2.41億年前。但在此之前，已知最古老的鱗翅目化石，即在德國沉積物中發(fā)現(xiàn)的翼鱗只有2.01億年歷史，屬于侏羅紀(jì)早期。

未參與該研究的西班牙那不勒斯費(fèi)德里科二世大學(xué)昆蟲學(xué)家Matteo Montagna表示：“這項發(fā)現(xiàn)有助于彌合長期以來分子鐘估算結(jié)果與相對較年輕的化石記錄之間的差距，分子鐘預(yù)測鱗翅目起源于侏羅紀(jì)之前，而這次的新發(fā)現(xiàn)正好支持了這一點(diǎn)。”

這項發(fā)現(xiàn)始于2011年，當(dāng)時一支來自阿根廷拉里奧哈區(qū)域科學(xué)技術(shù)研究中心（CRILAR）的古生物學(xué)家團(tuán)隊開始在塔拉姆帕亞展開挖掘工作。研究人員在公園內(nèi)發(fā)現(xiàn)了多個地點(diǎn)，其中包含成千上萬塊由雙齒獸留下的糞化石。2013年，他們將這些地點(diǎn)描述為動物聚集排便的“公共廁所”。許多現(xiàn)代食草動物也有類似行為，而這種社會性行為被認(rèn)為有助于防御捕食者以及種內(nèi)交流。

由CRILAR古生物學(xué)家Lucas Fiorelli領(lǐng)導(dǎo)的研究小組隨后開始在糞化石中尋找微體化石。其中一塊糞便化石中發(fā)現(xiàn)了一組引人注目的鱗片，似乎來自一只蝴蝶個體，或同一物種的多個個體。這些鱗片的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)前所未見，因此Fiorelli和同事?lián)嗣艘粋€新的蝴蝶物種“阿帕提里蝶”。

“我們發(fā)現(xiàn)的蝴蝶是已知最古老的，但它并非第一只蝴蝶。那個最初的形態(tài)幾乎不可能找到，它就像人類與黑猩猩的共同祖先一樣難以發(fā)現(xiàn)，”Fiorelli說：“即便如此，阿帕提里蝶仍是我們迄今最接近的那個源頭。”

在將這些遠(yuǎn)古鱗片與現(xiàn)代鱗翅目昆蟲進(jìn)行對比后，F(xiàn)iorelli及其同事認(rèn)為，阿帕提里蝶屬于有喙亞目，該類群包括所有蝴蝶和大多數(shù)飛蛾，特征是擁有用于吸食花蜜的口器。因此，研究人員推斷，口器的進(jìn)化起源發(fā)生在距今2.6億至2.44億年前之間，可能就在一次重大滅絕事件之后不久。

根據(jù)這一假設(shè)，口器的出現(xiàn)發(fā)生于二疊紀(jì)-三疊紀(jì)大滅絕（2.52億年前）之后。當(dāng)時，如今的西伯利亞地區(qū)持續(xù)發(fā)生大規(guī)模火山噴發(fā)，導(dǎo)致極端氣候變化，包括酸雨摧毀了地球上的大部分植被。植物群落經(jīng)歷了數(shù)百萬年才恢復(fù)，重新出現(xiàn)的森林以針葉樹和蘇鐵為主，這些不開花植物會產(chǎn)生被稱為傳粉滴的微小花蜜滴作為食物來源。Fiorelli認(rèn)為，早期有口器的蝴蝶和飛蛾在取食這些含糖分泌物時具有適應(yīng)性優(yōu)勢，同時也為它們與花朵的協(xié)同進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)，盡管花朵直到約1億年后才出現(xiàn)。

荷蘭烏得勒支大學(xué)的古生物學(xué)家Bas van de Schootbrugge曾共同發(fā)現(xiàn)了德國的遠(yuǎn)古蝴蝶鱗片，他認(rèn)為此次阿根廷的發(fā)現(xiàn)“令人著迷”。不過，由于研究人員尚未獲得阿帕提里的完整身體化石，他表示要確認(rèn)其他糞化石中的鱗片是否屬于阿帕提里蝶還是另一個物種幾乎是不可能的，“因?yàn)閮H憑鱗片本身可能不具備足夠的診斷特征”。

他補(bǔ)充道，這項研究暗示了一個誘人的可能性，即更古老的蝴蝶翅鱗可能隱藏在化石記錄中，甚至可以追溯到2.52億年前的二疊紀(jì)時期。“盡管這可能像大海撈針一樣困難，”他說，“但我相信我們會有更多的發(fā)現(xiàn)。”

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jsames.2025.105584