中国蚌螨科分类及分子系统学研究

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蚌螨科Unionicolidae隶属于蛛形纲Arachnida,绒螨目Trombidiformes,湿螨总科Hygrobatoidea,为水螨亚股较丰富类群之一,广布于全世界六大动物地理区系中。全世界共记录13属694种,中国报道3属46种。其主要的生活方式为寄(共)生或自由生活,自由生活类群为捕食性,以水生昆虫卵和幼虫为食,寄(共)生性物种多生活于生于针海绵科(Porifera:Spongillidae)、田螺科(Ampullarioidea:Viviparidae)、蚌科及珍珠蚌科(Unionoida:Mutelacea&Unionacea)等软体动物内。目前蚌螨科的研究热点仍处于α分类阶段,并且存在区域发展不平衡,部分属内的近似种、隐存种难以鉴别,系统发育研究缺乏等问题。本研究着眼于上述问题,对中国蚌螨科展开了较深入的系统研究。1.分类详记本文基于贵州大学昆虫研究所馆藏水螨标本的整理文献查阅,共记录蚌螨科4属19亚属91种。本研究有较多新发现,建立4个新亚属:缺腺水螨亚属Egeoglandula subgen.nov.、蜂形蚌螨亚属Vespicola subgen.nov.、细瘤蚌螨亚属Micronodicola subgen.nov.、陵水蚌螨亚属Lingshuiatax subgen.nov.;发现1个中国新纪录属:尼扬水螨属Nyangalla Viets,1935;3个中国新纪录亚属:索氏水螨亚属Soarella Koenike,1907、勒水螨亚属Lemienia Koenike,1910、刃蚌螨亚属Armatax Bader,1981;提出了5个新组合:大距纽水螨Neumania(Lemienia)megaspina(Jin 1997)comb.nov.(移自纽水螨亚属)、Neumania(Lemienia)heterotaxis(Jin,1997)comb.nov.(移自纽水螨亚属)、Neumania(Egeoglandula)disetus(Jin,1997)comb.nov.(移自纽水螨亚属)、Neumania(Egeoglandula)dolichotricha(Jin,1997)comb.nov.(移自纽水螨亚属)、Neumania(Egeoglandula)cercalis,(Jin 1997)comb.nov.(移自纽水螨亚属);厘定了3个误鉴种:将Jin(1997)报道的杰氏纽水螨Neumania geei Marshall,1928厘定为瘤节纽水螨Neumania nodosa Daday,1898,高山纽水螨Neumania alticola Stoll,1887厘定为中纽水螨Neumania media Conroy,1991,Ding等(2019)报道的越南纽水螨Neumania vietnamica Tuzovskij,2013厘定为桥纽水螨Neumania ponsa sp.nov.;建立了41个新种,发现6个中国新纪录种。2.基于形态与生物学特征的系统发育基于94个外部形态特征和1个生物学特征,对蚌螨科进行了系统发育分析。结果表明,蚌螨科以及下属5亚科均具有单系性:亚科间亲缘关系为蚌螨亚科Unionicolinae+(乏爪水螨亚科Encentridophorinae+(阿曼水螨亚科Omanohydracarinae+(纽水螨亚科Pionatacinae+指须水螨亚科Pollicipalpinae)));新建亚属的分类地位得到了支持;在纽水螨亚科内,凯氏水螨属Koenikea和累西腓水螨属Recifella Viets,1935的姐妹群关系得到了验证,并支持Cook(1980)将累西腓水螨属Recifella从凯氏水螨属Koenikea中析出提升为属,同时显示可将四方纽水螨亚属Tetraneumania Lundblad,1930从纽水螨属Neumania Lebert,1879中析出提升为属;蚌螨亚科中,支持Vidrine(1986f)将菲氏蚌螨属Vietsatax Uchida&Imamura,1940降为亚属。3.基于COI序列的纽水螨属近似种鉴定基于线粒体COI基因序列,运用遗传距离以及形态鉴别特征确立了桥纽水螨Neumania ponsa sp.nov.、副三短毛纽水螨Neumania paratribreviseta和三短毛纽水螨Neumania tribreviseta等3近似种的亲缘关系,确立了其物种地位并解决了其雌雄配对问题。4.基于分子数据的系统发育分别采用了线粒体COI基因、核糖体28s r RNA基因以及全线粒体基因组对蚌螨科进行了系统发育分析。对5个代表种进行了线粒体基因组测序并详细注释序列,发现胄甲纽水螨Neumania panoplosa线粒体基因组具基因重排现象。分子系统发育分析结果验证了蚌螨亚科Unionicolinae和纽水螨亚科Pionatacinae的单系性;支持新亚属缺腺水螨亚属Egeoglandula以及细瘤蚌螨亚属Micronodicola的分类地位;综合3种分子标记的结果,揭示了蚌螨亚科内(((寄蚌螨亚属Parasitatax+沃氏蚌螨亚属Wolcottatax)+蚌螨亚属Unionicola)+类蚌螨亚属Unionicolides)的亲缘关系。5.区系特征全面整理了检视标本和文献记录的物种分布信息,沿用7区的中国动物地理区划体系和6界的世界动物地理区划体系,对中国蚌螨科区系进行详细分析。结果显示:在中国地理区划上,华南区、华中区和东北区区系对其他区系呈强影响态势;青藏区与中国地理区系的联系性极弱,华南区、华中区在亚属的分布上占绝对的优势;中国蚌螨科区系构成同时具备低级单元的年轻分化和总体的古老性这两种特征。在世界动物地理区划中,中国蚌螨科区系具有古北界和东洋界区系的突出特征,与新北界区系的联系性最高,其次是热带界区系,与新热带界联系性最弱;推测蚌螨科物种蚌螨科起源于盘古大陆中劳亚大陆的中东部,并且在在盘古大陆解体之前完成了初始的分布。蚌螨科作为水螨亚股的重要类群,研究进展相对滞后。本文深入探索中国蚌螨科区系,对中国蚌螨科物种进行了详实描记;同时分析了中国蚌螨科的区系构成,了解了中国蚌螨科的区系特征;并分别首先采用分子标记技术以及支序分析技术对蚌螨科高级单元进行系统发育分析,解析了蚌螨科内部的系统关系。研究结果为中国蚌螨科乃至世界蚌螨的深化研究奠定了基础。
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