昆蟲化石的大小似乎與溫度有關，這使其成為古代氣候的有力訓示因子。
停留在蘋果樹上的搖蚊（Chironomid），屬于雙翅目搖蚊科（Diptera）。
科學家們曾借助許多名額（proxy）來重建地球古代的氣候條件，諸如花粉、矽藻、地球化學同位素和化石等等。昆蟲（如搖蚊）廣泛的地理分布，使其成為重建近代世界各地古氣候條件的有用工具。
此前，研究人員曾使用搖蚊重建全新世（大約11000年前）的氣候，并将昆蟲化石與現代搖蚊進行比較。德國慕尼黑大學（LMU）的古生物學家Viktor Baranov介紹道：“這項技術很好，但它有一個主要的缺點：往前追溯的年代越久遠，我們對于現代動物覆寫範圍的常識就越不适用。例如，今天的小體型蜻蜓可能與1億年前白垩紀一米長的蜻蜓具有迥異的分布範圍。”
現在，Baranov及其團隊開發的一種“回溯時間”技術，能夠利用搖蚊化石身體及翅膀的大小重建白垩紀初期（大約1億4500萬年前）的溫度。該團隊在2021年歐洲地球科學聯盟（EGU）會議上公布的研究結果顯示，昆蟲體型與緯度的關系是揭示古溫度（palaeotemperature）的重要名額。利用遠古地質環境中的昆蟲來開展古氣候研究的機會非常誘人。Baranov試圖通過查閱文獻，檢驗該手段是否可行。他說：“我注意到，一些研究者在非常古老的論文中記錄了轶事證據——似乎生活在剛果的非洲熱帶昆蟲屬代表要比其法國近親小得多。”
伯格曼法則（Bergmann's rule）指出，生活在北極的北極熊或東北虎等動物體型較大，而它們栖息于熱帶地區的近親動物則體型較小。Baranov由此猜想，蠓類化石體型和溫度之間可能存在相似的定量關系。為了驗證這一理論，Baranov開始測量昆蟲參數，測量對象覆寫6300個從三疊紀（2.45億年前）至今的标本。“僅在慕尼黑，搖蚊标本集就包含多達大約200萬種，标本采集地橫跨了從南極洲到北極以及從澳洲到英國的多個區域。”
研究小組發現，在北半球，搖蚊的活動範圍越往北，它們的身體尺寸就越大，翅膀也越長。這意味着，像北極熊一樣，搖蚊的體型會随着氣溫的下降而增大。Baranov說：“平均來看，緯度每升高5度，搖蚊長度就增長1毫米。這讓我很興奮，因為它似乎能代表一個非常強烈的信号，至少在這個昆蟲群體中的确如此。”
Baranov強調，該研究結果顯示了無脊椎動物化石對于重建古氣候的潛在價值。此外，這種溫度與體型的關聯性也許還能幫助科學家在面對氣候變化之時，預測現代昆蟲種群會出現的狀況。他說：“我還在研究昆蟲數量減少和現代昆蟲滅絕的原因——溫度的升高似乎會影響昆蟲的體型大小，進而影響它們的飛行能力。”
編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵
來源：2021年歐洲地球科學聯盟會議
原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/egu-fgb042521.php
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