I resultat publicerade 6 augusti i tidskriften Aktuell biologi , forskare från New Jersey Institute of Technology (NJIT), Kinesiska vetenskapsakademin och universitetet i Rennes i Frankrike har avslöjat ett fantastiskt 99 miljoner år gammalt fossil som orörda bevarar ett gåtfullt insektsrovdjur från kritaperioden - en "helvetesmyra" (haidomyrmecin) - när den omfamnade sitt intet ont anande slutliga offer, en utdöd släkting till kackerlackan känd som Caputoraptor elegans.

Det gamla mötet, inlåst i bärnsten hämtad från Myanmar, ger en detaljerad inblick i en nyligen identifierad förhistorisk myrart Ceratomyrmex ellenbergeri, och presenterar några av de första direkta bevisen som visar hur den och andra helvetesmyror en gång använde sina mördardrag – knäppte deras bisarra, men dödligt, lieliknande underkäkar i en vertikal rörelse för att fästa bytesdjur mot sina hornliknande bihang.

Forskare säger att det sällsynta fossilet som visar helvetesmyrans matningsläge erbjuder en möjlig evolutionär förklaring till dess ovanliga morfologi och belyser en nyckelskillnad mellan några av de tidigaste myrsläktingarna och deras moderna motsvarigheter, som idag enhetligt har mundelar som greppar genom att röra sig ihop i sidled. Helvetesmyrans härstamning, tillsammans med deras slående rovdjursdrag, misstänks ha försvunnit tillsammans med många andra tidiga myrgrupper under perioder av ekologisk förändring runt Krita-Paleogen-utrotningen för 65 miljoner år sedan.

"Fossiliserat beteende är ytterst sällsynt, predation särskilt så. Som paleontologer, vi spekulerar om funktionen av antika anpassningar med hjälp av tillgängliga bevis, men att se ett utrotat rovdjur fångat i färd med att fånga sitt byte är ovärderligt, sa Philip Barden, biträdande professor vid NJIT:s institution för biologiska vetenskaper och huvudförfattare till studien. "Denna fossiliserade predation bekräftar vår hypotes om hur helvetesmyrornas mundelar fungerade... Det enda sättet för byte att fångas i ett sådant arrangemang är att myrornas mundelar rör sig upp och ned i en riktning som inte liknar den för alla levande myror och nästan alla. insekter."

"Sedan den första helvetesmyran grävdes fram för ungefär hundra år sedan, det har varit ett mysterium om varför dessa utdöda djur är så olika från de myror vi har idag, Barden tillade. "Detta fossil avslöjar mekanismen bakom vad vi kan kalla ett "evolutionärt experiment, ' och även om vi ser många sådana experiment i fossilregistret, vi har ofta inte en tydlig bild av den evolutionära vägen som ledde till dem."

Driving Diversity of Hell Myrs och deras huvudbonader

Bardens team föreslår att anpassningar för att fånga bytesdjur sannolikt förklarar den rika mångfalden av mandibler och horn som observerats i de 16 arter av helvetesmyror som hittills identifierats. Några taxa med obeväpnade, långsträckta horn som Ceratomyrmex grep tydligen bytet externt, medan andra helvetesmyror som Linguamyrmex vladi, eller "Vlad the Impaler" upptäckt av Barden och kollegor 2017, ansågs ha använt ett metallförstärkt horn på huvudet för att spetsa byten – en egenskap som potentiellt användes för att livnära sig på den inre vätskan (hemolymfa) hos insekter.

Barden säger att de tidigaste helvetesmyrornas förfäder först skulle ha fått förmågan att flytta sina mundelar vertikalt. Detta, i tur och ordning, skulle funktionellt integrera mundelarna och huvudet på ett sätt som var unikt för denna utdöda härstamning.

"Integration är en kraftfull forma kraft i evolutionär biologi ... när anatomiska delar fungerar tillsammans för första gången, detta öppnar upp för nya evolutionära banor när de två funktionerna utvecklas i samverkan, " förklarade Barden. "Konsekvenserna av denna innovation i munpartiets rörelse med helvetesmyrorna är anmärkningsvärda. Även om inga moderna myror har horn av något slag, vissa arter av helvetesmyror har horn belagda med tandade tänder, och andra som Vlad misstänks ha förstärkt dess horn med metall för att förhindra att dess eget bett spetsar sig själv."

För att utforska vidare, forskarna jämförde huvud- och mundelsmorfologin hos Ceratomyrmex och flera andra arter av helvetesmyrar (som huvud, horn och mandibelstorlek) med liknande datauppsättningar av levande och fossila myrarter. Teamet genomförde också en fylogenetisk analys för att rekonstruera evolutionära relationer mellan både krita och moderna myror. The team's analyses confirmed that hell ants belong to one of the earliest branches of the ant evolutionary tree and are each other's closest relatives. Dessutom, the relationship between mandible and head morphology is unique in hell ants compared to living lineages as a result of their specialized prey-capture behavior. The analyses also demonstrated that elongated horns evolved twice in hell ants.

While the fossil has finally provided Barden's lab with firmer answers as to how this long-lost class of ant predators functioned and found success for nearly 20 million years, questions persist such as what led these and other lineages to go extinct while modern ants flourished into the ubiquitous insects we know today. Barden's team is now seeking to describe species from new fossil deposits to learn more about how extinction impacts groups differentially.

"Over 99% of all species that have ever lived have gone extinct, " said Barden. "As our planet undergoes its sixth mass extinction event, it's important that we work to understand extinct diversity and what might allow certain lineages to persist while others drop out. I think fossil insects are a reminder that even something as ubiquitous and familiar as ants have undergone extinction."