background image

GEOLOGICA CARPATHICA, JUNE 2008, 59, 3, 269—272

www.geologicacarpathica.sk

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58

 complete larva of a Mesozoic (Early Cenomanian)
cockroach (Insecta: Blattaria: Blattulidae) from the

Sisteron amber (Alpes de Haute Provence, SE France)

PETER VRŠANSKÝ

Geological Institute, Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, P.O. Box 106, 840 05 Bratislava, Slovak Republic;

geolvrsa@savba.sk

Arthropoda Laboratory, Paleontological Institute, Russian Academy of Sciences, Profsoyuznaya 123, 117868 Moscow,

Russian Federation;  lab@palaeoentomolog.ru

(Manuscript received October 31, 2007; accepted in revised form March 14, 2008)

Abstract: A complete second-instar male larva of Nula sis gen. et sp.n., belonging to the cockroach family Blattulidae
Vishniakova, 1982 is described from the Early Cenomanian amber of Sisteron in France. It reveals detailed and com-
plete  3D  morphology,  with  important  presence  of  the  central,  3

rd

  ocellus,  reduced  in  most  adults  and  in  all  living

cockroaches and termites, but present in some mantises. The modern distribution of unspecialized sensorial system of
sensilla chaetica is also notable.

Key words: Early Cenomanian, SE France, evolution, fossil insects,  Blattaria ( = Blattodea), Blattulidae, new genus,
new species,  Cretaceous amber.

SHORT COMMUNICATION

Introduction

Blattulidae was the dominant Mesozoic family of cockroach-
es during the Cretaceous, particularly in warm and humid as-
semblages.  It  comprises  about  300  described  species  and
ca. 10,000 collected specimens. In spite of their richness and
cosmopolitan distribution, all individuals can be categorized
within few uniform genera without subfamilial split.

The main morphology of the adults has been well known

since  Vishniakova  (1968)  and  descriptions  include  the  de-
tailed  morphology  of  the  head  and  terminalia  with  female
ovipositor (Vishniakova 1968, 1982; Wang et al. 2007b), the
cercal,  antennal,  wing  sensilla  and  venation  variability  (Vr-
šanský 2000, 2002, 2003, 2005a; Vršanský & Ansorge 2007;
Wang et al. 2007a). Nevertheless, the fine details and spatial
3D habitus and distribution of respective structures were un-
known, as the only immatures from mid-Cretaceous ambers
of Lebanon (a single individual) and New Jersey (two indi-
viduals) were not described (Vršanský 2004). This specimen
so far represents a unique opportunity for such study.

The distribution of fine sensilla (a feature not preserved in

imprint fossils) has a very special consideration.

Generally, the cockroaches from the Mesozoic ambers are

extraordinarily rare. Only 3 adults (Vršanský 2003; Anisyut-
kin & Gorochov 2008) were described from the Lebanon and
New Jersey ambers.

In  SE  France,  amber  was  found  in  the  marine  blue  marls

(Fig. 1a), providing dark red nodules representing fragment-
ed  flows,  5—30 mm  in  diameter.  Amber  from  the  Salignac
near  Sisteron  revealed  16  inclusions  12  of  which  represent

undetermined flies (Diptera) (Perrichot et al. 2007). Macro-
siagon  ebboi  
Perrichot  et  Nel  et  Néraudeau,  2004,  perhaps
parasitic  on  wasps,  represents  one  of  the  oldest  records  of
wedge-shaped  beetles  (Perrichot  et  al.  2004);  unidentified
Phryssonotus  Scudder,  1885  (Myriapoda,  Diplopoda)
(Nguyen Duy-Jacquemin & Azar 2004) and a bug Ebboa ar-
eolata
  Perrichot,  Nel,  Guilbert  et  Néraudeau,  2006  (Het-
eroptera:  Cimicomorpha),  were  also  found  in  Archingeay
amber (Perrichot et al. 2006).

Systematics

Order: Blattaria Latreille, 1810

Family: Blattulidae Vishniakova, 1982

Nula gen.n.

Type species: Nula sis Vršanský sp.n., by monotypy.

D i f f e r e n t i a l   d i a g n o s i s :  The  present  genus  may  be

categorized within Blattulidae on the basis of its general habi-
tus, large almost globular head with characteristic long apical
antennal sensilla distributed in two main rows, and character-
istic long marginal pronotal setae. The slender habitus exclude
the  categorization  of  the  present  fossil  within  the  families
Caloblattinidae,  Raphidiomimidae,  Latiblattidae  and  Blattel-
lidae. Skokidae may be excluded by the absence of saltatorial
hind  legs,  and  Mesoblattinidae  and  Umenocoleidae  by  their
more flattened head. Liberiblattinidae had wider antennal seg-
ments with a different distribution of shorter sensilla.

background image

270

VRŠANSKÝ

59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87

88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116

Nula differs from Elisama Giebel, 1856; Eublattula Hand-

lirsch, 1939; Svabula Vršanský, 2005a; Xonpepetla Cifuent-
es-Ruiz  et  Vršanský,  2006;  Habroblattula  Wang,  Liang  et
Ren, 2007 and Macaroblattula Wang, Ren et Liang, 2007 in
being  slim.  Tarakanula  Vršanský,  2003  differs  in  having  a
comparatively smaller head and in being more slender. Blat-
tula
 Handlirsch, 1906 has a comparatively narrow pronotum
and smaller head and is not recorded after the Tithonian –
thus  its  occurrence  late  in  the  Mesozoic  is  unlikely.  Nula
also has an irregular carination of tibiae, small articulation of
the  foreleg,  and  irregular  ridge  in  hind  femora  (autapomor-
phies).  Of  a  similar  age  is  Kridla  Vršanský,  2005b,  known
from  a  single  isolated  hindwing  coming  from  an  unusual
find from a drilling core from East Siberia, which also, un-
like Nula, appears to belong to a more robust species. Vrtula
Vršanský, 2008 is a robust and significantly elongated aber-
rant taxon.

D e s c r i p t i o n :  Head  large,  with  very  large  compound

eyes  and  three  distinct  discrete,  plain  ocelli,  of  which  the
median  ocellus  is  slightly  smaller.  Antenna  fine  and  long,
with very distinct scape and pedicel, and with at least 44 seg-
ments in the second immature stage. Mandible comparative-
ly  small,  with  sharp  asymmetrical  teeth.  Pronotum  of  this
immature stage small, not concealing the head. Pro-, meso-
and metanotum with strong setae at margin. Legs cursorial,
fore and hindlegs long, mid-legs comparatively shorter. Fore
coxa short, femora long. Fore tarsus with numerous fine cha-
eta.  All  tibiae  with  numerous  carination  and  with  a  lot  of
chaeta.  Hind  femur  with  broken  longitudinal  ridge.  Abdo-
men comparatively narrow, terminal plate with few chaeta.

R e m a r k s :  The  extreme  conservativeness  of  the  family

comprises  immature  stages.  Additionally  all  the  amber  fos-
sils  represent  genera  different  from  the  genera  known  from
the imprint fossils, pointing to a different ecology of the am-
ber  and  imprint  fossil  source  areas.  Thus  the  erection  of  a
new genus appears safe.

D e r i v a t i o n   o f   n a m e :  After  nula  (zero),  sustaining

suffix – la for the representatives of this family. Alluding to
the incompleted life cycle of the present individual.

Nula sis

 gen. et sp.n.

(Fig. 1b)

H o l o t y p e :  SIS-17.2.  Deposited  in  the  amber  collection

of the Earth History Department, National Museum of Natu-
ral History, Paris. A complete male immature.

T y p e   l o c a l i t y :  Salignac,  near  Sisteron,  Department

Alpes de Haute Provence, SE France.

S t r a t i g r a p h i c   h o r i z o n :  Upper  Cretaceous,  Lower

Cenomanian fide Perrichot et al. (2004).

D e s c r i p t i o n : Head width 1.44 mm, eye width 0.29 mm.

Width  of  the  antennal  socket  0.17 mm.  Scape  and  pedicel
length  0.13,  0.15 mm  respectively;  antennal  width  ca.
0.07 mm. Each segment with row of 5—7 sensilla. Segments
3—17  (22)  with  one  row,  more  terminal  segments  with  two
rows.  Mandible  0.13 mm  long,  0.38 mm  wide  (Left
0.17 mm; right 0.21 mm).

Pronotum  ca. 1.2 mm  wide,  with  four  marginal  seta,  me-

sonotum  little  wider  (ca. 1.4 mm)  also  with  four  marginal

seta long at least 0.19 mm; metanotum long, with at least 6
shorter marginal seta.

Articulation  of  fore  leg  very  short,  with  coxa  length

0.3 mm;  trochanter  small  (0.19/0.12  mm);  femur,  tibia  and
tarsus  comparatively  long  0.75/0.17 mm;  0.54/0.12 mm;
0.75 mm.  Femur  with  doubled  ridge.  Pretarsus  with  two
symmetrical claws. Three terminal, four median (two rows)
and a single basal long chaeta are present. Arolium round.

Mid  leg  robust,  trochanter  large  (0.29/0.13 mm);  femur

wide  (1.04/0.35 mm)  with  at  least  five  chaeta  on  distal,  15
on  proximal, 9 + 9  in  two  rows  of  median  side  (all  ventral);
tibia  (0.87/0.12 mm)  with  numerous  chaeta  at  margin,  and
with sporadic series of strong spurs long up to 0.29 mm.

Hind  legs  comparatively  fine,  with  long  femur  (1.44/

0.42 mm) bearing a strong, irregular longitudinal ridge, with
6  chaeta.  Anterior  margin  with  8,  posterior  with  5  chaeta.
Tibia wide (0.17 mm), with spurs long up to 0.37 mm. Seven
distinct sterna present.

R e m a r k s : One chaeta on the mid-tibia apparently origi-

nates deeply under the cuticle.

Antennae  are  broken  at  segments  43  and  44  respectively,

so it is not possible to assume the total number of segments
and their total length.

D e r i v a t i o n   o f   n a m e : sis is after Latin “if you like it”,

also a suffix and shortened locality Sisteron.

Discussion

The head unconcealed by the pronotum is a common fea-

ture  of  the  first  two  instar  stages  of  primitive  living  cock-
roaches  (of  Mesozoic  origin),  and  since  there  are  no
significant differences in morphology among Blattulidae and
these  living  cockroaches,  there  are  no  contraindications  for
such  assignment  of  the  present  species.  Thus,  if  the  second

Fig. 1a. Geological scheme of the locality (modified after Haug et
al. 1964 and Perrichot et al. 2004).

background image

271

 INSECTA: BLATTARIA: BLATTULIDAE FROM THE CENOMANIAN SISTERON AMBER (SE FRANCE)

117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175

176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196

Fig. 1b. Four different projections of Nula sis Vršanský, sp.n. (all ventral views). Holotype SIS-17.2. (deposited in the amber collection
from the Earth History Department, National Museum of Natural History, Paris). A complete larva of second instar. Salignac, near Sister-
on, Alpes de Haute Provence, SE France. Early Cenomanian Late Cretaceous. b1 – total ventral view; b2 – detail of head in transmitting
light; b3 – sketch abstraction; b4 – reconstruction. Arrow shows a spine originating deep below the cuticle. Total length of the individual
(without legs): 3.5 mm.

background image

272

VRŠANSKÝ

197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255

256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314

instar is 3.5 mm long, applying the Dyar’s rule of succeeding
instars  sizes  multiplied  by  1.4

×,  the  first  instar  should  be

2.5 mm long, which are similar sizes of first two immatures
of  Blattula  brevicaudata  Vishniakova,  1968  from  the  Late
Jurassic  of  Karatau  in  Kazakhstan.  B.  brevicaudata  adults
have a wingspan of ca. 7.5 mm. If we continue, the third in-
star would be 4.9 mm long (around 5 mm in B. brevicauda-
ta
),  the  fourth  6.9 mm  and  the  fifth  9.7 mm.  Thus,  the
number of instars can be predicted to be 4—6 (similar to the
studied  but  undescribed  Blattulidae  from  the  sedimentary
record)  and  the  size  of  the  adult  6—10 mm,  with  the  most
probable wing length about 7 mm.

The presence of the central ocellus is of special consider-

ation, since this structure has been discovered in cockroach-
es  of  the  family  Caloblattinidae  Vršanský  et  Ansorge  in
Vršanský  (2000)  and  considered  to  be  plesiomorphic  only
recently (Vršanský 2008a). It was though to have reduced in
the Blattulidae, since in the rich Late Jurassic (Vishniakova
1968)  and  Early  Cretaceous  record  from  China  it  has  not
been observed (Wang et al. 2007a,b). Nevertheless, the cen-
tral ocellus is present in the present larva and also in at least
one derived species (Anisyutkin & Gorochov 2008) and thus
this structure must be reduced during the ontogenetic devel-
opment  of  most  Blattulidae.  Ocelli  of  Nula  were  probably
plain,  as  in  the  adult  of  Ocelloblattula  ponomarenkoi  Ani-
syutkin & Gorochov, 2008.

The precise level of recognition of distribution of numer-

ous sensilla indicates that the senses of the Mesozoic cock-
roaches  were  modern,  virtually  indistinguishable  from  the
living  species.  The  sensilla  were  certainly  different,  unspe-
cialized (Vršanský et al. 2001), but their number and distri-
bution was identical with modern ones.

Acknowledgments:  I  thank  Vincent  Perrichot,  Didier
Néraudeau (Univ. Rennes 1), Dany Azar (Lebanese Univer-
sity and NMNH Paris), Leonid Anisyutkin (Zoological Insti-
tute,  St.  Petersbourg)  and  Jozef  Michalík  (Geological
Institute, Bratislava) for extensive help during the study and
for revision of the manuscript. I also thank  ubka Puškelová
for  technical  support.  Supported  by  VEGA  6002,  MVTS;
Literary  Fund.  This  paper  is  a  contribution  to  the  French
ANR Project AMBRACE (No. BLAN07-1-184190).

References

Anisyutkin L.N. & Gorochov A.V. 2008: A new genus and species

of  the  cockroach  family  Blattulidae  from  Lebanese  Amber
(Dictyoptera, Blattina). Paleontol. J. 42, 1, 43—46.

Haug E., Kilian W., Bertrand L., Zürcher P., Martin D., Gubler Y.,

De l’Apparent A.F., Goguel J., Lanteaume M. & Lemoine M.
1964: Carte géologique au 1 : 80,000e: Digne, n° 212 (3

rd

 edition).

Latreille P.A. 1810: Considérations générales sur l’ordre naturel des

animaux composant les classes des Crustacés, des Arachnides

et des Insectes avec un tableau méthodique de leurs genres dis-
posés en familles. Schoell, Paris, 1—444.

Nguyen Duy-Jacquemin M. & Azar D. 2004: The oldest records of

Polyxenida (Myriapoda, Diplopoda): new discoveries from the
Cretaceous ambers of Lebanon and France. Geodiversitas 26,
4, 631—641.

Perrichot V., Nel A. & Néraudeau D. 2004: Two new wedge-shaped

beetles in Albo-Cenomanian ambers of France (Coleoptera: Rip-
iphoridae: Ripiphorinae). Eur. J. Entomol. 101, 4, 583—589.

Perrichot V., Nel A., Guilbert E. & Néraudeau D. 2006: Fossil Tin-

goidea (Heteroptera: Cimicomorpha) from French Cretaceous
amber, including Tingidae and a new family, Ebboidae. Zoot-
axa
 1203, 57—68.

Perrichot  V.,  Néraudeau  D.,  Nel  A.  &  De  Ploëg  G.  2007:  A  reas-

sessment  of  the  Cretaceous  amber  deposits  from  France  and
their  palaeontological  significance.  African  Invertebrates  48,
1, 213—227.

Vishniakova  V.N.  1968:  Mesozoic  cockroaches  with  an  external

ovipositor  and  pecularities  of  their  reproduction  (Blattodea).
55—86. In: Rohdendorf B.B. (Ed.): Jurassic Insects of Karatau.
Nauka, Moscow 1—252 (in Russian).

Vishniakova V.N. 1982: Jurassic cockroaches of the family Blattul-

idae  fam.  nov.  (Insecta:  Blattida).  Paleontol.  J.  2,  69—79  (in
Russian).

Vršanský P. 2000: Decreasing variability-from the Carboniferous to

the  Present!  (Validated  on  independent  lineages  of  Blattaria).
Paleontol. J. 34, Suppl. 3, 374—379.

Vršanský  P.  2002:  Origin  and  the  Early  Evolution  of  Mantises.

Amba Projekty 6, 1, 1—16.

Vršanský  P.  2003:  Unique  assemblage  of  Dictyoptera  (Insecta-

Blattaria, Mantodea, Isoptera, Mantodea) from the Lower Cre-
taceous of Bon Tsagaan Nuur in Mongolia. Entomol. Probl. 33
(1—2), 119—151.

Vršanský  P.  2004:  Cretaceous  Gondwanian  Cockroaches  (Insecta,

Blattaria). Entomol. Probl. 34, 1—2, 49—54.

Vršanský  P.  2005a:  Lower  Cretaceous  cockroaches  and  mantids

(Insecta: Blattaria, Mantodea) from the Sharin-Gol in Mongo-
lia. Entomol. Probl. 35, 2, 163—167.

Vršanský P. 2005b: Insect in a drilling core—cockroach Kridla stas-

tia sp.nov. from the Verkhne-Bureinskaya Depression in East-
ern Russia. Entomol. Probl. 35, 2, 115—116.

Vršanský P. 2008a: Central ocellus of extinct cockroaches (Blattaria:

Caloblattinidae). Zootaxa (in print).

Vršanský  P.  2008b:  New  blattarians  and  a  review  of  dictyopteran

assemblages  from  the  Lower  Cretaceous  of  Mongolia.  Acta
Palaeontol. Pol. 
53, 1, 129—136.

Vršanský  P.  &  Ansorge  J.  2007:  Lower  Jurassic  cockroaches  (In-

secta: Blattaria) from Germany and England. African Inverte-
brates
 48, 1, 103—126.

Vršanský  P.,  Quicke  D.L.J.,  Rasnitsyn  A.P.,  Basibuyuk  H.,  Ross

A., Fitton M. & Vidlička  . 2001: The oldest fossil insect sen-
silla. Amba Projekty 5, 1, 1—8.

Wang T., Liang J.-H. & Ren D. 2007a: Variability of Habroblattula

drepanoides  gen.  et.  sp.  nov.  (Insecta:  Blattaria:  Blattulidae)
from the Yixian Formation in Liaoning, China. Zootaxa 1443,
17—27.

Wang T., Liang J.-H., Ren D. & Shi C. 2007b: New Mesozoic cock-

roaches (Blattaria: Blattulidae) from Jehol Biota of western Li-
aoning in China. Ann. Zool. 57, 3, 483—495.