一块化石被认错40年，英国小哥和中国学者联手翻案

一块奇怪的化石，沉寂30多年

34年后，在几千公里之外，一位名叫埃里克·蒂赫尔卡（Erik Tihelka）的英国高中生发出了一封邮件，收件人是当时在英国做牛顿国际学者、如今是中国科学院南京地质古生物研究所研究员的古昆虫学家蔡晨阳。埃里克对古昆虫非常着迷，希望能找到一位专业学者为他提供指导。

奇妙的是，这名高中生后来成为了剑桥大学的博士生，并与蔡晨阳共同参与了对这块化石的重新研究。他们合作发现，当年被搁置几十年的化石，竟然是一种极为原始的昆虫。更重要的是，它的身体下面还保留着一排现生昆虫早已没有的“桨”。

2026年8月，蔡晨阳、埃里克等研究者在《自然》（Nature）正式发表了关于这块化石的研究成果。他们试图以此回答一个困扰古生物学界已久的问题：昆虫究竟是怎么从水里走上陆地的？

被误认40年的化石

故事回到1985年。两位美国学者在得克萨斯州西部的马拉松隆起（Marathon Uplift）地区，在距今3.24亿年（晚密西西比亚纪）钙质黏土岩结核里，采集到了一件保存较完整的小型节肢动物化石。由于保存形态特殊，他们判断这大概是某种甲壳动物的幼体。

美国得克萨斯州石炭纪特斯纳斯组（Tesnus Formation）发现的化石

这一放就是将近40年。直到2011年前后，一位德国学者重新翻出这件标本，越看越觉得不对劲，认为这是另一种节肢动物。这也引起了蔡晨阳研究团队的注意。

研究团队借助交叉偏振光成像技术（cross-polarized light imaging），把化石的精细结构一层层解析出来，终于纠正了延续数十年的误判：这不是甲壳幼虫，这是一种全新的昆虫。

正交偏光成像显示, 乔昔虫具昆虫的共有衍征，包括产卵器与尾丝；不同于冠群昆虫，它最显著的特征是拥有分多节、桨状特化的腹足。

这是一只雌性成虫，体长32.09毫米，算上1条中尾丝与2条尾须，总长可达49.66毫米，整体呈纺锤形。它拥有昆虫典型的产卵器、终尾丝，胸部具分节躯干与六节步行足，符合昆虫躯体构型。但最特别的地方在于，它的腹部第1至9节均发育有分节附肢，后部腹足特化为扁平的桨状结构，就像一排排能划水的“小桨”。在我们现在能看到的昆虫身上，并不存在这种结构。

问题来了：一只已经具有昆虫标志性身体构型的动物，为什么腹部还保留着一排像“桨”一样的附肢？这就要说到一个古生物学界长期存在的难题。

8000万年的化石空白

陆地复杂生态系统的建立，是地球生命演化史上里程碑式的重大革新，标志着生命彻底摆脱海洋束缚，开启了陆地生物多样性演化的全新阶段。分子钟估算、遗迹化石及特异埋藏生物群证据表明，节肢动物是最早踏上陆地的动物类群之一，其中昆虫所属的六足动物，早在寒武纪至奥陶纪便已与海洋甲壳动物分异演化，开启陆地适应进程。

然而，化石记录却远远跟不上这个推算。此前，全球已发现的无争议六足动物化石仅追溯到早泥盆世的莱尼燧石（约4.05亿年前），而确凿的昆虫化石直至晚石炭世才大量出现。二者之间存在长达8000万年的化石记录缺失，古生物学界称之为“六足动物空缺期”（hexapod gap）。

这8000万年里，早期昆虫长什么样、怎么生活、如何从水生过渡到陆生，古生物学家的认识几乎一片空白。此前学界普遍认为，昆虫一旦踏上陆地，就迅速演化出完全适应陆生的躯体结构，一步到位。而而德克萨斯州这块化石的出现，则提供了一种新图景：昆虫的登陆或许经历过一个半水生的过渡阶段。

化石产出的地层，还原出当时是近岸浅水、三角洲滨岸的古环境。这说明它并不是完全陆生的动物，而是一种半水生两栖的干群昆虫，常年栖息在水陆交界的湿润微环境，时而在水里活动，时而登上潮间带的陆地。它的桨状腹足更是提供了强有力的证据——这种结构适合在水中划动，配合胸部的步行足在潮湿陆地上爬行，恰好是一种"两栖配置"，成为了从水里往岸上过渡的关键装备。研究团队给这一新发现的昆虫取名为先驱乔昔虫（Chosha praecursor Tihelka, Engel & Cai, 2026）。属名“Chosha”取自美洲原住民纳瓦霍人的语言，意思就是“虫子”，呼应了纳瓦霍创世神话中有关昆虫般生灵的故事，以此表达朴素的敬意。种名“praecursor”是拉丁语“先驱”的意思，以此代表它是最早一批尝试登上陆地的原始昆虫。

先驱乔昔虫的发现表明，昆虫登陆不是一步跨上去的飞跃，而是在水边磨了很久，慢慢把身体改造成能离开水的样子。

先驱乔昔虫的生态复原图

先驱乔昔虫并非孤证。依托详细的比较形态学研究与系统发育分析，研究团队重新修订了三件神秘的古生代六足动物化石，包括苏格兰早泥盆世的莱弗休姆虫（Leverhulmia）、美国马宗溪（Mazon Creek）生物群的未命名六足动物化石。系统发育分析结果证实，先驱乔昔虫与上述化石共同构成原始的昆虫基干类群。该类群作为目前全球最古老的昆虫化石类群，彻底串联起早期昆虫的演化谱系。这一定程度上弥合了分子钟估算结果与实体化石记录之间的学术矛盾，为昆虫早期分化的时间节点提供了坚实的实物标定依据。

更重要的是，这些早期昆虫还让研究者看到了一种今天已经消失的身体结构。现生昆虫的腹部附肢几乎完全退化，仅胸部保留六足，而先驱乔昔虫完整保留原始腹足结构，直观呈现了昆虫躯体从“水生多附肢模式”向“陆生简约六足模式”的渐变过程。这一发现明确证实，腹部附肢的逐步退化、消失，是昆虫适应陆地生活的核心演化革新，为解读昆虫体型演化、陆地生态协同演化提供了全新范式。

从3.24亿年前的水陆两栖先驱，到如今遍布全球每一个角落的昆虫大军，生命的演化从未有过捷径。这项研究不仅重塑了我们对昆虫登陆核心机制的认知，也再次提醒我们，那些曾被误解、被忽视的化石碎片，或许正藏着改写教科书的关键钥匙。

一封跨国邮件，解锁亿年昆虫演化密码

看到这里，你是否还能想起，文章开头的那位英国高中生？

其实，先驱乔昔虫的化石发现，背后还有一段跨越国界的故事。

2019年和2023年蔡晨阳与Erik的合影

2019年，当时还是高三学生的埃里克·蒂赫尔卡，做了一件在旁人看来有些冒失的事——他给中国的古昆虫学家蔡晨阳发了一封邮件。

彼时的埃里克已经对古昆虫和琥珀研究着迷许久，自己摸索着写了一些“论文”，甚至从博物馆借标本，试图独立开展研究。用他自己的话说，那时候基本是“单打独斗”，很多东西不太科学。他给不少学者发过邮件，蔡晨阳是回复最积极、最详细的那一个。

后来被问到为什么愿意认真回复一个高三学生，蔡晨阳说：“年轻人不容易，他找到你了，也算是缘分。”

当时蔡晨阳正在英国做牛顿国际学者。埃里克每天坐火车加大巴，单程一个半小时，一天通勤三小时，只为和蔡晨阳面对面讨论化石。

在蔡晨阳的指导下，埃里克逐渐走上了正轨。他早期犯过不少错误，比如：把缅甸琥珀里的蠷螋（qú sōu）误认为其他类群，写出来的稿子经不起推敲。对于这些问题，蔡晨阳一一指出。虽然有些文章最终没有发表，但埃里克在这个过程中建立了真正的学术自信。

本科阶段，埃里克在蔡晨阳的推荐下进入布里斯托大学。毕业时，他问蔡晨阳：“我接下来该怎么办？”蔡晨阳建议他申请剑桥大学的全额奖学金，并帮他联系了多位英国教授写推荐信。最终，埃里克如愿拿到了奖学金，不仅学费全免，生活费也由奖学金覆盖。

在剑桥大学读博期间，两人依然保持密切合作。埃里克曾问蔡晨阳：“昆虫演化领域还有哪些重要的课题没解决？”蔡晨阳告诉他，昆虫早期登陆是一个核心问题，而英国恰恰缺少真正的古昆虫专家。于是，埃里克果断将自己的研究方向转向了这个全新领域，最终催生了先驱乔昔虫的相关研究。

2026年8月26日，先驱乔昔虫的相关成果在线发表于《自然》（Nature）。中国科学院南京地质古生物研究所研究员蔡晨阳为论文末位通讯作者，剑桥大学联合培养博士生埃里克为第一兼通讯作者。两人合作论文总数已经超过70篇，其中埃里克作为第一作者、蔡晨阳作为通讯作者的就有33篇。

如今，埃里克对中国文化有着深深的认同。他娶了一位中国姑娘，正在学中文，每次见到蔡晨阳都用中文喊“老师”。他还有一个中文名字，叫“六子”。

从1985年一块被误认的化石，到2019年一封来自英国高中生的邮件，跨越30多年、看似毫无关系的两件事，最终却汇入了同一项研究。那块化石终于显露出真正的身份，而那个曾经独自摸索古昆虫研究的高中生，也成为了揭开化石身世之谜的研究者之一。科学发现，往往就孕育在这些偶然的相遇、长久的好奇和持续的探索之中。

作者：盛捷、蔡晨阳
作者单位：中国科学院南京地质古生物研究所