作为性选择研究的主要对象,蟋蟀为相关理论的诠释提供了有用的素材。然而,目前的研究仅涉及夏威夷剑尾蟋Nudilla Gorochov, 1988 (= Laupala Otte, 1994)、蟋蟀属Gryllus Linnaeus, 1758、油葫芦属Teleogryllus Chopard, 1961等少量蟋蟀类群,它们要么不能阐明性选择在物种分化中所起的作用,要么本身即不符合由性选择所导致的物种分化的所有必要条件。增加研究素材,发现更多与性选择相关的物种分化实例能够为我们提供更多探究性选择机制的机会。树蟋是典型的形态特征保守但鸣声变化多样的蟋蟀类群,其物种关系似乎与鸣声的联系更加密切,可能存在性选择导致的物种分化,具有开展此类研究的潜力。但是,树蟋分类尚存很多问题,模糊的物种界定和不明的物种关系阻碍了与之相关的性选择研究。
近日,Journal of Systematics and Evolution(JSE)在线发表了陕西师范大学生命科学学院马丽滨教授研究团队题为“An integrative taxonomy of Oecanthinae in China (Orthoptera: Grylloidea; Oecanthidae) and its implication as a model for investigating sexual selection” 的研究论文(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jse.13136)。该研究基于比较形态学、物种界定、鸣声分析,以及基于全证据的系统发育分析等对中国树蟋类群开展了整合分类研究。研究确认12种中国树蟋(图A),包含4新种(微点树蟋 O. atomatus sp. n.、斑腿树蟋 O. fascipes sp. n.、翼状莎蟋 X. alatus sp. n. 和 宽叶莎蟋 X. eurycheilus sp. n.),1新异名(相似树蟋 O. simulator syn. n.)和2个中国错误鉴定(黄树蟋 O. rufescens 和宽翅树蟋 O. latipennis)。同时,研究发现只有声学参数freq.median可以高效准确的用于树蟋的物种界定,而并非所有鸣声特征都可用于分类(图B);研究证实树蟋形态的保守性,而体色、量度和形态等特征变化可能是种内多型现象,有时不能反映物种关系(图C);研究还推测不完善的物种分化导致树蟋物种关系在基因水平上的复杂性(图D)。上述鸣声的种间特异性、形态特征的保守,以及物种关系的复杂都提示性选择可能在树蟋的演化历史中发挥过作用。
陕西师范大学生命科学学院马丽滨教授研究团队长期从事蟋蟀次目(蟋蟀总科、蝼蛄总科)的分类与系统演化研究,发表相关论文近百篇,报道蟋蟀14新属、60余新种、中国新记录10属种;对5科、9亚科、4族、67属、174种进行了系统的分类修订,提出新异名21属种、新组合13种。最近在树蟋科相关的研究中,团队完成距蟋亚科分类订正、发表树蟋科第一个染色体级别全基因组组装注释,以及与四川农业大学顾俊杰团队合作发现最古老树蟋化石等。本研究是该系列工作的一部分,研究总结并解决了树蟋亚科的物种分类问题,明晰了一些疑难类群的物种关系,同时发现并确认树蟋亚科作为一个“年轻”类群拥有着形态保守和鸣声多样的特点,而这一个特点可能正是性选择驱动下的物种多样化的结果。这些发现为中国蟋蟀区系编目奠定了基础,也为性选择相关的物种形成研究提供了有用素材。
陕西师范大学在读博士生郑雁娜为论文第一作者,陕西师范大学马丽滨和四川农业大学顾俊杰为论文通讯作者,课题组成员陕西师范大学在读博士生景璇、在读硕士生王瑞以及团队合作者张韬也参与了研究。此项工作得到国家自然科学基金(No. 32070474, 31750002)的资助。
责编:刘彤
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容,以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊,主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊,中国科技期刊国际影响力提升计划项目(2013–2018)和中国科技期刊卓越行动计划项目(2019–2023)支持期刊。最新JCR影响因子3.4,排名60/265,位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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