一億年前的螞蟻長什么樣？它們如何捕食、又如何演化？

近期，一項關于黑帝斯蟻的捕食機制及演化歷史的研究在線發表在《當代生物學》（Current Biology）雜志上，揭曉了上述謎團。中法美三國科研人員合作研究確定了黑帝斯蟻的“陷阱-大顎”式（trap-jaw）捕食機制。

中國科學院南京地質古生物研究所方面介紹，2016年，該研究所王博研究員與法國科研人員在白堊紀（距今約1億1500萬至1億1100萬年）琥珀中發現一類獨角蟻（屬于黑帝斯蟻）化石。該類螞蟻具有一對鐮刀狀大牙（大顎）；其唇基向上延長，在頭上形成一個獨特的“角”。此后，國際多個研究團隊從緬甸琥珀中陸續發現了近十種獨角蟻，引起了廣泛關注。

而此次中法美三國科研人員合作研究發現，獨角蟻的大顎和“角”共同演化，形成了一套精密的耦合系統。獨角蟻特化的捕食行為進一步驅動了該類群的輻射演化。盡管獨角蟻在白堊紀中期十分繁盛，但在白堊紀后期逐漸滅絕，并與其他原始螞蟻一起被更進步的現代螞蟻類群取代。

該研究對所有黑帝斯蟻頭部進行形態解剖學分析，結合一枚特殊的捕食標本，從形態功能學上確認黑帝斯蟻采用的“陷阱-大顎”式捕食機制。

研究團隊建立了化石螞蟻形態學數據庫，并選取了46個滅絕和現生螞蟻的代表類群進行系統發育分析。結果表明，黑帝斯蟻（包括獨角蟻）形成了一個很好的單系類群，可能是已知最原始的螞蟻類群。所有黑帝斯蟻的角是同源的，但“延長的角”在黑帝斯蟻中獨立演化了兩次。

研究團隊進一步選取了112個現生和滅絕螞蟻的代表類群進行了形態測度學分析，發現黑帝斯蟻占據了一個獨特的形態空間，與其他化石和現生螞蟻類群明顯不同，而且獨角蟻不同類群也擁有差異巨大的頭型（包括角和大顎），可能專門捕食不同的獵物。