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在泥盆紀時期,我們看到了節肢動物的生命蓬勃發展和種類的多元化,同樣的事情,也發生在植物、魚類和兩棲動物的進化上。在尚未能以生物化學和DNA的技術,來檢驗節肢動物的物種分類之前,僅能憑借其身體的結構和外觀的相似度,來判斷六足動物(hexapods)是由多足動物 (myriapods)進化而來,不過在進入了21世紀初期,透過更純熟的分析技術,來檢驗物種之間的生化關係得知,六足動物比較有可能是從甲殼類動物(crustaceans)分支出來的,甚至是由甲殼類動物中,物種數量最多的軟甲綱(Malacostraca)中所分離出來的。介在多足動物和六足動物之間,雖然身體的結構和外觀有著相似性,讓人們認爲它們的親緣關係比六足動物和甲殼類動物之間更爲密切,但卻是不同的物種,或許就是趨同演化(convergent evolution)的例子。雖然六足動物可能早在志留紀時代,就已經從甲殼類動物(或可能由多足動物)中分離出來,但到目前為止,我們僅能在泥盆紀年代的岩石中,看到六足動物的化石。

附註:

六足動物:昆蟲類跟它們在節肢動物中,親緣關係最接近的表親是彈尾蟲(springtails)和原尾蟲(proturans)。

多足動物 (myriapods):如蜈蚣和千足蟲。


現今的彈尾蟲(彈尾亞綱,水跳蟲科),類似於泥盆紀時期的六足動物和昆蟲。圖片是來自愛丁堡皇家地質學會於1903-1904年度的會期發表,作者是卡本特(Carpenter) 和 艾文(Evans),於1904年,針對在英國的動物群中,發現新物種彈跳蟲的描述。

來自蘇格蘭的萊尼埃燧石層(Rhynie chert)的彈尾蟲,是迄今發現最早,可供識別的六足動物化石,可追溯到大約4億年前。 嚴格說來,彈尾蟲並不是昆蟲; 他們是六足動物進化枝中昆蟲的表親。 有一塊魁北克加斯佩半島石蛃(石蛃目)化石,來自於3.9億年前的泥盆紀岩石中,是第一個可以清楚地被鑑定為屬於昆蟲綱(Insecta)的化石。 在紐約的吉爾伯(Gilboa),還發現了一些來自3.78億年前的昆蟲遺骸,但是早期的蜻蜓化石《原蜻蜓目(Protodonata)- 蜻蜓目(Odonata)是真正蜻蜓的前身,是直到三疊紀時才出現》或其他昆蟲(近翅目,不是蜻蜓或石蛃),主要是出現在泥盆紀之後的石炭紀(Carboniferous)和二疊紀時代(Permian Eras)。

來自泥盆紀時期的六足動物和昆蟲化石,大多數是殘缺不全的,在識別上造成一個問題,泥盆紀時期的原始昆蟲,可能全部屬於纓尾目(Thysanura),其中包括石蛃目(石蛃)和衣魚目(銀魚),它們看起來是非常像蜈蚣的昆蟲,因此從這些殘缺不全的碎片,並無法清楚地判定,是屬於原始昆蟲或原始蜈蚣。除了彈尾蟲出現在泥盆紀的化石記錄之外,像是原尾蟲和雙尾蟲(diplurans),這些非昆蟲類的六足動物,也有可能出現在泥盆紀時期的陸地上,但是沒有這類六足動物較完整的化石可以證明,它們曾經出現在泥盆紀時期,只有出現在泥盆紀之後,較後來的地質記錄中。

出現在泥盆紀時期的六足動物,如化石記錄中的彈尾蟲,其實並不是昆蟲,最接近並最早出現的真實原始昆蟲,應該是石蛃和銀魚,時間是在4-3.9億年前。 昆蟲可能是從陸地上的甲殼動物進化而來,大約在同一時間(泥盆紀早期-中期)進化的,也有陸地蝎子和蜘蛛。 泥盆紀的早期陸地節肢動物,出現時間的化石記錄,似乎跟植物在陸地上開始呈輻射狀(多樣化)成長的時間雷同。 但是泥盆紀只是昆蟲開始發展的最早階段,我們現今看到不同種類的昆蟲,今天我們所看到不同種類的昆蟲,依化石記錄看來,其實是在後來的石炭紀時期,才變得更爲普遍和多樣化。

 

 

相關連結

    1. North Carolina State’s John Meyer has a good page for his class on General Entomology about the non-insect hexapods called Protura (or “Coneheads”).

    2. Univeristy of Florida's Entomology & Nematology department also offers good information about proturans.

    3. The Discover Life website offers some useful links and aggregated information about the order Thysanura.

    4. Carolin Haug and Joachim T. Haug offer a useful overview of eight claimed Devonian insect fossil examples in their article: The presumed oldest flying insect: more likely a myriapod?

    5. If you have access to an academic library, so you can read full-text articles from Palaeontology, we recommend: Fayers, S., & Trewin, N. (2005). A hexapod from the early Devonian Windyfield chert, Rhynie, Scotland. Palaeontology, 48(5), 1117-1130. doi:10.1111/j.1475-4983.2005.00501.x