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基于几何形态测量学的蝎蛉科昆虫系统发育研究

闫宝荣  
【摘要】:蝎蛉科昆虫Panorpidae是长翅目Mecoptera最大的科,已知约427种,是重要的生态指示昆虫,但其属级分类单元和系统发育关系迄今比较混乱,因此运用新的方法对蝎蛉科昆虫进行系统发育研究就显得尤为重要。 本研究应用几何形态测量学方法,通过对翅脉地标点坐标做统计学分析,以蚊蝎蛉为外群,研究了长翅目蝎蛉科11种蝎蛉和1种华蝎蛉以及秦岭火地塘地区的10种蝎蛉的系统发育关系,同时针对刘氏蝎蛉与黑尾蝎蛉是否为同种的问题进行了研究,并结合形态学与分子数据,探讨了蝎蛉科的系统发育关系以及刘氏蝎蛉的多态性。主要研究结果如下: 普式坐标的种间方差分析结果显示出极显著的差异。系统发育结果表明,染翅华蝎蛉Sinopanorpa tincta和缠绕蚊蝎蛉Bittacus implicatus被分成独立的两支,靠近树的基部,可能说明蚊蝎蛉科相对于蝎蛉科较为原始,同时也验证了华蝎蛉属的属级分类地位。吉林蝎蛉P. jilinensis和刘氏蝎蛉P. liui位于树的最基部,属于同一分支,可能为蝎蛉属中较原始的种类。太白蝎蛉P. obtusa,华山蝎蛉P. emarginata,南五台蝎蛉P. nanwutaina和拟华山蝎蛉P. dubia的亲缘关系较近,在传统分类中,它们均属于单角蝎蛉种团P. centralis group。秦岭蝎蛉P. qinlingensis和淡黄蝎蛉P. fulvastra关系最密切,均属于无角蝎蛉种团P. davidi group。所建系统发育树中六刺蝎蛉P. sexspinosa位于最顶部,与单角蝎蛉种团的种类相靠近,而与传统分类中隶属于无角蝎蛉种团的结果有所不同,这或许可以说明其相对更为进化的分类地位。 火地塘地区的10种蝎蛉的系统发育同样证实了华蝎蛉属的属级分类地位。华山蝎蛉P. emarginata和六刺蝎蛉P. sexspinosa,双带蝎蛉P. bifasciata和任氏蝎蛉P. reni分别位于最相近的分支,说明其亲缘关系最近,且相对较为进化。 主成分分析等结果显示,黑尾蝎蛉与刘氏蝎蛉很难分开,很可能是种内的不同变异,说明刘氏蝎蛉种内存在多态性,并探讨了种内多态性对蝎蛉生存的意义。


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