本報南京1月12日電（記者蘇雁 通訊員姬尊雨） 近日，中國科學院南京地質古生物研究所科研人員與多國古生物學者合作，對化石和現存蟬總科類羣的解剖學特徵進行了系統分析，研究發現早期的蟬可能無法發出響亮的聲音，並報道了已知最早的蟬總科末齡若蟲化石。相關成果1月8日發表於《自然·通訊》。
蟬，俗稱“知了”，是大衆最爲熟悉的昆蟲之一，有着獨特的發聲機制。蟬總科最早的化石發現於三疊紀地層。儘管中生代蟬總科化石較爲豐富，但多是保存在岩石中的翅膀標本，因此學界目前對蟬總科的早期演化歷史特別是古生態習性還知之甚少。
南古所姜慧、王博、張海春等人總結和分析了中生代蟬總科的化石記錄，並重新檢視了保存有完整身體結構的化石與現生螽蟬科和蟬科的解剖學結構。本次研究的化石材料來自緬甸白堊紀中期（距今約1億年前）的克欽琥珀。
研究發現，中生代蟬總科昆蟲化石包含了蟬總科、螽蟬科和蟬科的幹羣。先前歸入螽蟬科的一些中生代化石，在系統發育關係上可能更接近現代蟬科。推測現代蟬科和螽蟬科的兩個譜系至少在中侏羅世就已經出現分化。
由於化石保存問題，昆蟲化石的分類通常依賴於保存下來的部分形態特徵。本次研究對蟬的成蟲和若蟲的局部結構進行了形態空間分析。研究發現，蟬科化石中高度特化的同源結構可能包含了先前所忽略的過渡特徵。研究結果初步闡明瞭蟬總科化石系統發育關係以及形態和生態習性的早期演化歷史，並重建了化石和現生蟬總科類羣的系統發育關係。
聲音信號是許多動物傳遞信息的重要手段。現生蟬科類羣能夠發出昆蟲中最響亮的聲音，“歌聲”高亢，最大可達120分貝。研究首次在蟬總科化石中發現了鼓膜結構。研究發現，鼓膜結構存在於所有蟬總科幹羣中，且雌性和雄性均保存有鼓膜結構，因此鼓膜結構代表了蟬總科的一個祖徵。
化石研究表明，白堊紀中期的蟬可能沒有複雜的發聲和聽覺器官，它們無法發出響亮的聲音，更可能像現代螽蟬一樣通過基質傳遞振動信號進行交流。
“研究結果強調了化石所提供的獨特和過渡性特徵在認識生物演化中的重要性，凸顯了昆蟲在遠古森林生態系統中關鍵的生態角色，爲更全面瞭解中生代森林生態系統的特徵和演化歷程以及地下—地上生態系統聯繫提供了重要證據。”姜慧表示。
