东洋区和古北区瓢蜡蝉科分类、系统发育及主要类群生态特征研究(半翅目:蜡蝉总科)

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qzhiqiang
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本文是关于东洋区和古北区瓢蜡蝉科Issidae的研究论文,内容包括分类、系统发育和生态特征研究三部分。分类部分观察了瓢蜡蝉科3族、90属、242种标本(其中西北农林科技大学瓢蜡蝉科32属、92种,法国国家自然历史博物馆瓢蜡蝉科67属、151种),对东洋区和古北区瓢蜡蝉作了进一步研究,发现瓢蜡蝉科7新属、16新种、2个新组合。文中提供了以上新单元的外形图及雌雄性生殖器图,并对瓢蜡蝉的部分种类进行了修订。新分类单元及新组合如下(以下所列新单元名称仅在发表后生效):新属:长脊瓢蜡蝉属Longieusarima gen.nov.,短萨瓢蜡蝉属Brevsarima gen.nov.,柯立瓢蜡蝉属Kodaianellissus gen.nov.,类额瓢蜡蝉属Homotetricodes gen.nov.,新珂瓢蜡蝉属Neocoruncanius gen.nov.,特瓢蜡蝉属Tetricissus gen.nov.,弗齿瓢蜡蝉属Nongelastyrella gen.nov.。新种:新广瓢蜡蝉Macroduruma simipertinax sp.nov.,弯月长脊瓢蜡蝉Longieusarima lunulia sp.nov.,褐短萨瓢蜡蝉Brevsarima brunnea sp.nov.,麻柯立瓢蜡蝉Kodaianellissus intorqueus sp.nov.,黄斑类额瓢蜡蝉Homotetricodes helvimacula sp.nov.,细带新珂瓢蜡蝉Neocoruncanius tenuvirgus sp.nov.,褐带优脊瓢蜡蝉Eusarima fuscvincla sp.nov.,米优脊瓢蜡蝉Eusarima granula sp.nov.,弯眼优脊瓢蜡蝉Eusarima camptoocula sp.nov.,黄额优脊瓢蜡蝉Eusarima helvifacia sp.nov.,横眼优脊瓢蜡蝉Eusarima rectiocula sp.nov.,净优脊瓢蜡蝉Eusarima sancta sp.nov.,平苏瓢蜡蝉Euxaldar lenis sp.nov.,黄弗齿瓢蜡蝉Nongelastyrella sufflava sp.nov.,柳特椎瓢蜡蝉Tetrica popula sp.nov.,陈氏扁足瓢蜡蝉Neodurium chenissum sp.nov.。新组合:五斑星瓢蜡蝉Bruneastrum quinquemaculatus(Che,Zhang&Wang,2007)(=Gergithus quinquemaculatus Che,Zhang&Wang,2007)comb.nov.,菲洛特瓢蜡蝉Tetricissus philo(Fennah,1978)(=Tetrica philo Fennah,1978)comb.nov.。已发表2新属、3新种、1个新组合:苏额瓢蜡蝉属Tetricodissus Wang,Bourgoin&Zhang,2015;环线苏额瓢蜡蝉Tetricodissus pandlineus Wang,Bourgoin&Zhang,2015;康扁蜡蝉属Connelicita Wang&Bourgoin,2015;东京康扁蜡蝉Connelicita backyensis Stroiński&Bourgoin,2015;海防康扁蜡蝉Connelicita haiphongensis Wang&Zhang,2015;龙州康扁蜡蝉Connelicita lungchowensis(Chou&Lu,1977)。新种模式标本根据其来源分别保存在西北农林科技大学昆虫博物馆(NWAFU)或法国国家自然历史博物馆(mnhn)。系统发育部分选择了瓢蜡蝉科50属79个代表种(含最近被移出瓢蜡蝉的8个种),首次基于细胞核基因18s全长、28s的d3–d7区,线粒体基因coxi、细胞色素b(cytb)等4个基因,序列全长为4702bp,进行了分子系统发育研究。在选样上不仅包括了狭义的瓢蜡蝉科issidaes.s.的主要类群进行了科内系统发育研究,同时还包括了瓢蜡蝉科群issoidgroupoffamilies中近年来被移出瓢蜡蝉科的主要支系(caliscelidae、acanaloniidae、tonginae、trienopinae、bladininae),以验证其移出瓢蜡蝉的合理性。研究采用最大似然法和贝叶斯法进行。本研究结果支持之前被移出的所有支系均不属于瓢蜡蝉,同时系统发育研究结果中形成了一些支持度很高的分支,首次对瓢蜡蝉科gnezdilov(2013)的分类系统提出了质疑。根据分子系统发育研究结果,我们提出了一个新的瓢蜡蝉科分类系统,即3亚科7族分类系统:1)新热带区瓢蜡蝉thioniini族形成了一个独立的分支,与其它瓢蜡蝉形成姊妹;2)古北区瓢蜡蝉形成一个较弱的单系群issinae(支持度为62),该单系群由2个支持度均为100的单系群组成,分别为issini和hysteropterini;3)所有的东洋区瓢蜡蝉类群聚合成一个支持度很高的单系群hemisphaeriinae(支持度为99),形成4个主分支:kodaianellini(支持度为99),sarimini(支持度为96),parahiraciini(支持度为100)和hemisphaeriini(支持度为100)。其中最后一个分支再次被分为2个分支:mongolianina和hemisphaeriina。4)新热带区瓢蜡蝉picumna属在瓢蜡蝉中的地位仍未确定。本研究提出的分类系统如下:瓢蜡蝉科familyissidaespinola,1839-涩瓢蜡蝉亚科thioniinaemelichar,1906涩瓢蜡蝉族thioniinimelichar,1906-瓢蜡蝉亚科issinaespinola,1839瓢蜡蝉族issinispinola,1839斯瓢蜡蝉族hysteropterinimelichar,1906-球瓢蜡蝉亚科hemisphaeriinaemelichar,1906柯瓢蜡蝉族kodaianelliniwang,zhang&bourgoin,2016脊瓢蜡蝉族sariminiwang,zhang&bourgoin,2016铲头瓢蜡蝉族parahiraciinicheng&yang,1991球瓢蜡蝉族hemisphaeriinimelichar,1906蒙瓢蜡蝉亚族mongolianinawang,zhang&bourgoin,2016球瓢蜡蝉亚族hemisphaeriinamelichar,1906生态特征分析研究通过瓢蜡蝉科3556个分布数据,采用温度和湿度等9个指标,在分子系统发育研究基础上,对东洋区和古北区产生的各主要分支进行生态特征的模拟和分析。主要结果如下:1)从生物地理学角度来看,古北区瓢蜡蝉族Issini主要分布在欧洲西北部;斯瓢蜡蝉族Hysteropterini分布奇特,其生物地理分布明显呈水平分布由西向东,主要为内陆地区;而东洋区瓢蜡蝉则主要分布在中国南方内陆和近沿海地区。2)古北区瓢蜡蝉明显比东洋区瓢蜡蝉更喜欢低温凉爽的区域。其中,古北区瓢蜡蝉多生活在年平均温度1°C13°C的区域。而东洋区瓢蜡蝉各族中多数属、种喜热,主要生存在年平均温度为15°C23°C的区域。3)古北区瓢蜡蝉族Issini以及东洋区瓢蜡蝉Hemisphaeriinae均喜欢雨水充沛的环境(年降雨量700 mm2500 mm),仅古北区斯瓢蜡蝉族Hysteropterini喜欢生活在半干旱地区(年降雨量200 mm500mm)。4)从极端条件来看,瓢蜡蝉对高温非常敏感,极端高温成为限制瓢蜡蝉各类群生存环境,形成物种不同分布格局的重要因素之一。此外,瓢蜡蝉对干旱也非常敏感,最干旱季度降雨量同样对瓢蜡蝉的物种分布格局起着重要作用。5)气候等环境因素在古北区的2个族瓢蜡蝉族Issini和斯瓢蜡蝉族Hysteropterini的物种形成过程中作用很大;而东洋区的4个族柯瓢蜡蝉族Kodaianellini、脊瓢蜡蝉族Sarimini、铲头瓢蜡蝉族Parahiraciini和球瓢蜡蝉族Hemisphaeriini的形成,温湿度等环境因素影响较小。
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