【虫研捷报】棘刺蚁蝽的系统发育地位研究进展

文化   科学   2024-12-30 09:17   法国  

拟蚁是节肢动物中的常见拟态现象,在蝽类昆虫(半翅目:异翅亚目)中也比较常见,尤其是在盲蝽科Miridae(多种)、蛛缘蝽科Alydidae(若虫)、地长蝽科Rhyparochromidae(多种)等类群中。

2012年,我们在云南省勐腊县城周边一次不经意的采集中,采到了一头奇怪的虫子,当时并未发觉,但是随后在室内分拣标本的过程中,发现它是极其特殊的存在(图1),当时所有的人都没有见过,在文献中也没有报道,甚至很难明确鉴定到科,只能较为确定属于蝽总科Pentatomoidea。因此,在随后与国际国内同行的小范围交流中,大家都比较倾向于将其置于一个新科中。

1. 2012年所采拟蚁个体标本。

2014年,美国和墨西哥的蝽类昆虫学家基于采自泰国的一头雌性个体报道了该物种,将其命名为棘刺蚁蝽 Pentamyrmex spinosus,置于蝽科Pentatomidae的蝽亚科Pentatominae中,并相应建立一个新族:棘刺蚁蝽族Pentamyrmexini。由于这样的分类学处理并没有基于明确指出的形态特征,该物种的分类地位存疑。

2. 棘刺蚁蝽Pentamyrmex spinosus模式标本(引自 Rider & Brailovsky, 2014)

此后,我们多次前往勐腊县城周边,发现其寄主为竹子、与多刺蚁属Polyrhachis共生,并收集到一些个体样本。进而对该物种与蝽总科中多个属种进行低覆盖度基因组高通量测序,开展系统发育基因组学研究,并于国际著名昆虫系统学期刊Sytematic Entomology上发表了题为“Origin of the only myrmecomorphic stink bug, Pentamyrmex spinosus (Hemiptera: Pentatomidae), in the radiation era of ants (Hymenoptera: Formicidae)”,初步揭开了该物种进化地位的神秘面纱。

系统发育重建结果表明,棘刺蚁蝽P. spinosus与蝽科中的短喙蝽亚科形成姊妹群关系(图3),而该支系又与近年来颇具研究热度的茶翅蝽Halyomorpha halys近缘。短喙蝽亚科整体为禾本科植物食性,这在蝽科的众多亚科中是独特的。而茶翅蝽若虫的众多棘刺则暗示,棘刺蚁蝽P. spinosus的多刺特点可能源自幼态持续。分歧时间推断的结果表明,棘刺蚁蝽P. spinosus的起源时间稍晚于竹类植物的适应辐射时期,与多刺蚁属的适应辐射时期大体重合。也就是说,该物种的生态位为在竹子上与蚂蚁共栖其起源受竹类植物和蚂蚁适应辐射的共同驱动;其在高级阶元水平的分类地位应为亚科,但是考虑到蝽科中高级阶元分类系统的混乱,未正式进行高级阶元分类系统修订

3. 棘刺蚁蝽Pentamyrmex spinosus在蝽总科-蝽科中的系统发育地位及起源时间推断(引自Luo et al.,2025)

盐城师范学院湿地学院骆久阳博士为第一作者,中山大学生命科学学院谢强教授为通讯作者;天津工业大学的吴燕卓博士、捷克的Petr Kment博士、巴西的Adriana T. Salomão博士、新西兰的Claas Damken博士等国内外同行共同参与了本项研究。

参考文献

Rider DA, Brailovsky H. 2014. Pentamyrmexini, a new tribe for Pentamyrmex spinosus, a remarkable new genus and species of Pentatomidae (Hemiptera: Heteroptera) from Thailand. Zootaxa 3895(4): 595–600.

原文信息:

Luo JY, Wu YZ, Kment P, et al. 2025. Origin of the only myrmecomorphic stink bug, Pentamyrmex spinosus (Hemiptera: Pentatomidae), in the radiation era of ants (Hymenoptera: Formicidae). Systematic Entomology, 1–13. Available from: https://doi.org/10.1111/syen.12664


本期编辑:郑昱辰


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