论文部分内容阅读
蝎蛉科Panorpidae是长翅目Mecoptera物种最丰富的科,已知400多种。目前蝎蛉科分为6属:蝎蛉属Panorpa Linnaeus,1758,长腹蝎蛉属Leptopanorpa MacLachlan,1875,新蝎蛉属Neopanorpa Weele,1909,华蝎蛉属Sinopanorpa Cai and Hua,2008,叉蝎蛉属Furcatopanorpa Ma and Hua,2011和双角蝎蛉属Dicerapanorpa Zhong and Hua,2013。之前关于蝎蛉科系统发育的研究主要集中于形态学方面,而分子系统学研究较少,科内的系统发育关系仍未被详细阐明。虽然现生蝎蛉科在亚洲、欧洲和北美广泛分布,但化石记录却很缺乏,因此关于蝎蛉科的起源、扩散、分化等生物地理学研究十分有限。在本实验中,我们选取了蝎蛉科5属70个代表种,基于2个线粒体基因(cox1和cox2)和1个核基因(28S rRNA)的DNA序列,以拟蝎蛉科的卡罗莱纳短喙蝎蛉Brachypanorpa carolinensis和宽甸拟蝎蛉Panorpodes kuandianensis为外群,利用最大似然法和贝叶斯法,分析了蝎蛉科的系统发育关系,并估算了其内部节点的分歧时间。结果表明,新蝎蛉属Neopanorpa、华蝎蛉属Sinopanorpa、和双角蝎蛉属Dicerapanorpa均为单系群,而物种最多、分布最广的蝎蛉属Panorpa再次被证实为并系群。蝎蛉属的单角蝎蛉种团P.centralis group为单系群,建议提升至属级单元。无角蝎蛉种团P.davidi group和阿穆尔蝎蛉种团P.amurensis group均为并系群,需要进一步研究。基于BEAST软件估算的分歧时间,蝎蛉科可能起源于中侏罗纪(173.9 mya)至早始新世(52.5 mya),其物种形成和多样性大多发生在新生代。其中,蝎蛉属起源于始新世中期(44.5 mya),稍早于新蝎蛉属(35.7 mya)。亚洲蝎蛉的物种丰富度和多样性最高,可能为为蝎蛉的起源中心,向东通过白令陆桥扩散至北美,并在图尔盖海峡干涸之后扩散至欧洲。欧洲蝎蛉属的分歧时间(33.7 mya)早于北美(22.9 mya),但北美与亚洲的的蝎蛉属昆虫关系更近。