互动科普

琥珀中的昆虫那保存完好的组织暴露出进化的某些遗传秘密。

一场飓风吹倒了中美洲海岸线沿岸巨大的厚叶豆（Hymenaea)树林，一股股黄色树脂从毁坏的树枝和伤断的树干中渗出来，而昆虫则在残骸中保存起来。一只白蚁恰巧擦过树脂，很快就被粘住了，最后被封入树脂流中，树脂的其他芳香气体渗进白蚁的组织，置换出水并杀死细菌。

空气，来自太阳的光和热，使树脂内产生化学反应,树脂长分子中的碳原子开始键合。这快变硬的树液跌落地面，归入成千上万的树液中。后来，热带风暴的潮汐把树脂碎片和腐烂木头冲进环礁湖中，然后沿岸的沉积物就把它们覆盖在这里。2500万年的地下压力使树脂进一步聚合，变得坚固，失去化学活性地质构造运动最终把海岸线抬升成1000英尺高的陡峭山峰，成为加勒比海中的伊斯帕尼奥拉岛。

几年以前，一位多米尼加矿工在这些山上漫游，他来到暴露出化石木材黑脉的小滑坡处。沿着矿层挖掘几小时后，他掘出一堆矿块。他用大砍刀巧妙地一劈，在一块石头上凿出一扇窗，暴露出琥珀像破璃一样的闪光。在这块琥珀里躺着一只很大的白蚁，翅膀略微分开，双腿成八字形。

这块琥珀连同其用树腊脂防腐的多米尼加白蚁(Mastotermes electrodominicus)加入了美国自然历史博物馆丰富的馆藏品行列。昆虫学家很久以来一直为这些原始昆虫着迷不已，它们与蟑螂在解剖上有些共同特征，并被认为是把蟑螂和现代白蚁联系了起来。已于1.3亿到3000万年前消失的澳白蚁（Mastotermes）的亲戚出现在世界各地的岩石和琥珀中，有一种达尔文白蚁（M. darwiniensis)在澳大利亚存活至今，堪称进化的遗迹。

1992年，我和博物馆分子分类学实验室的Rob DeSalle,Ward Wheeler及John Gatesy一起工作，我们切开伊斯帕尼奧拉岛的标本，从白蚁（我们的收集物之一）中取出组织。标本内有保存精致的细胞，甚至许多细胞的线粒体都完整无缺。这些组织是脱了水的，不过它们并不像人们想象中的失去水分那样缩小。树脂“固定”组织并使它维持原有大小的过程仍然是个谜。

脱水对我们实验的成功是至关重要的。死亡后，DNA在有水的情况下会降解，脱水使大型DNA切片能够不被改变地保存下来。我们分离出18s和16s核糖体DNA基因的切片测定碱基础序列在DNA断片上的位置后，我们把它和活着的白蚁、蟑螂及乞求的螳螂(这三种昆虫组成网翅族)的对应切片加以比较。

澳白蚁和蟑螂之间在身体上的相似部分原来是一种甚至更加古老的祖先的退化器官。已经绝种的和存活的澳白蚁关系极为接近，两者都是纯粹的白蚁，这两个种类的差别是在具有100个碱基对的16s基因片断中的9对碱基上。灭绝的DNA使我们能够重建该族的进化树并有助于阐明达尔文澳白蚁(Mastotermes darwinensis)和其他白蚁的关系。

由于这项研究，我们排列出了所有保存在多米尼加琥珀中的昆虫(果蝇、无刺蜜蜂、木蚊、菌蚊、树叶和叶甲）的DNA顺序。1993年，加州工业大学的Raul Cano和他的同事排列出了黎巴嫩琥珀中象鼻虫的DNA顺序：这种已有1.25亿年历史的DNA是目前所知的最古老的DNA。

现在，来自1.4亿至6500万年前的白垩纪的琥珀吸引住我们全部的注意力。恐龙在这一纪结束时灭绝（只有它们的鸟后代除外）。更重要的是，在这期间地貌发生了变化。目前在地球上占统治地位的生命形式:开花植物、进入发展初期。同时，许多现代昆虫种类进化了，它们是:蚂蚁、白蚁、蜜蜂、蛾、蝴蝶、甲虫和与开花植物有密切联系的其他生物。

大约五年以前，在新泽西中部发现了白垩纪琥珀中最重要的沉积物之一(大约已有9千万到9千4百万年的历史）。最近，这个被发现的沉积物产生出一些特别的化石：在这些令人惊异的发现中，有小鸟羽毛（北美关于小鸟的最古老的地区记录)，最老的定形蜜蜂和蚂蚁，还有许多其他昆虫。我们发现了白垩纪琥珀中的唯一花朵，已知的最原始栎木的小花朵，

新泽西琥珀可能含有白垩纪一些最多样、保存得最完美的昆虫。我们热切盼望我们的发现还能展示出别的东西。