跳蚤是臭名昭著的寄生性昆虫,它们身体很小,通常1~3毫米长,靠吸食哺乳动物(包括人类)和鸟类的血液为生。跳蚤曾因传播黑死病,引起巨大疫情,造成欧洲大量人员死亡(即大瘟疫),改变人类的发展进程。蚤目作为昆虫系统演化树上的一个独立分支,得到了一些近似昆虫形态特征(如身体侧扁、无翅,具刺吸式口器、具栉等适应性结构)和生活习性等证据的支持。那么,跳蚤是从哪类昆虫演化而来的呢?
早在19世纪,就有学者根据外部形态认为跳蚤是鞘翅目昆虫(俗称甲虫)的近亲;到20世纪中后期,支序系统学的奠基人Willi Hennig发现跳蚤与长翅目(蝎蛉)和双翅目(苍蝇、蚊蚋等)的关系密切,三者共同构成吸吻类(Antliophora)。
21世纪以来,基于海量的转录组数据的系统发育分析表明,蚤目与长翅目构成姊妹群的关系;然而,基于几个基因串联的系统学分析发现,跳蚤位于长翅目的内部,与雪蝎蛉科(Boreidae)构成姊妹群的关系。发现于我国东北的中生代化石证据表明跳蚤与中生代具长喙的阿纽蝎蛉科(裸子植物传粉者)的相似性,从而提出蚤目起源于具长喙的长翅目。
2012年初,中国科学院南京地质古生物研究所黄迪颖研究团队在《自然》(Nature)杂志报道了产自我国内蒙宁城中侏罗世道虎沟动物群(距今约1.65亿年)和辽宁北票早白垩世热河动物群(约1.25亿年)的多样过渡类型巨型跳蚤,揭示了蚤目的起源与早期演化及其与寄主的关系。
跳蚤化石具有很长的刺吸式口器显示了与中生代具长喙的阿纽蝎蛉科(Aneuretopsychidae,可能的裸子植物传粉者)的相似性,从而提出蚤目起源于具长喙的长翅目,而与雪蝎蛉关系较远。
2020年底,南京古生物所副研究员蔡晨阳等通过挖掘开源的转录组数据,结合系统发育基因组学分析,将最终的研究结果以Fleas are parasitic scorpionflies为题,发表在国际古昆虫学官方刊物《古昆虫学》(Palaeoentomology)上。研究确认了蚤目的系统发育关系,首次提出跳蚤其实是一类特化的蝎蛉(长翅目),并将蚤目降级为长翅目的一个次目。
除了DNA方面的证据,跳蚤和现生的小蝎蛉是近亲其实在形态上也有形态证据的支持,比如它们口器特征和精泵都具有相似性。蔡晨阳团队的论文发表后不久,由德国人领导的一个国际团队也在预印本网站公开了他们还暂未审稿的最新研究结果,其结果与蔡晨阳团队的结论完全一致。而值得一提的是,这个国际团队曾在2014年美国《科学》杂志发文,声称跳蚤是整个长翅目的姊妹群。