解决一个棘手的问题：Apiomorpha crispa（Fuller, 1896）的重新命名与正式恢复（半翅目：Coccomorpha）

《Austral Entomology》：Resolving a curly problem: Resurrection of Apiomorpha crispa (Fuller, 1896) reinst. stat. (Hemiptera: Coccomorpha)

本研究通过表型特征和分子遗传学方法（包括等位酶电泳和线粒体及核基因测序）分析，证实Apiomorpha strombylosa的东部和西部形态型为独立物种，恢复Brachyscelis crispa的命名，并揭示其宿主及遗传特征差异。

　　过去120年里，*Apiomorpha crispa*（Fuller, 1896）一直被视为*Apiomorpha strombylosa*（Tepper, 1893）的次级同义词。尽管在*Apiomorpha strombylosa*的分布范围内存在一些形态上的差异，但传统的分类学研究通常将这些差异归因于地理分布和寄主植物的不同，而并未将其视为独立的物种。然而，本研究通过结合了酶电泳（allozyme electrophoresis）和线粒体与核基因的DNA测序技术，对这一假设进行了系统性检验，发现*Apiomorpha strombylosa*的“东部”和“西部”形态实际上是两个不同的物种，且在它们的分布区域中即使地理上接近，也未观察到近期的基因交流。这表明它们之间存在长期的生殖隔离，从而支持了将它们视为独立物种的观点。基于这一发现，我们重新恢复了*Brachyscelis*（即*Apiomorpha*）*crispa*的学名，并对其进行了修订描述。

本研究中涉及的物种*Apiomorpha*是专性寄生于桉树（*Eucalyptus*）的一类介壳虫，其分类主要依赖于成年雌虫的形态特征。然而，随着遗传学和染色体研究的兴起，人们逐渐认识到这类昆虫中存在隐秘的物种复杂性（cryptic species complexes）。例如，Cook & Gullan（2008）发现*Apiomorpha pharetrata*的染色体和虫瘿形态差异反映了至少两个不同的物种，并因此恢复了*Apiomorpha thorntoni*的学名。类似地，Mills & Cook（2014）在*Apiomorpha ovicola*中发现了至少九个隐秘物种。这些发现促使我们重新审视*Apiomorpha strombylosa*的分类，特别是其“东部”和“西部”形态是否属于不同的物种。

在研究过程中，我们采集了来自澳大利亚不同地区的*Apiomorpha strombylosa*（广义）标本，时间跨度从1991年到2018年，并获得了这些标本的DNA序列和酶电泳数据。通过对这些数据的分析，我们发现“东部”和“西部”形态在多个基因位点上存在显著的固定差异，这表明它们之间长期缺乏基因交流。同时，它们在形态上也表现出明显的差异，例如在虫瘿的结构和成年雌虫的螺旋孔（spiracles）类型上。此外，这些形态在染色体数目上也有所不同，东部形态的二倍体染色体数目为2n=32，而西部形态则为2n=50。这些证据共同支持了“东部”和“西部”形态属于不同物种的结论。

本研究采用的分类学方法基于生物学物种概念，即物种是能够相互繁殖的种群，而与其他种群存在生殖隔离。我们通过遗传数据来判断种群间是否存在近期的基因流动，如果长期缺乏基因流动，则可以视为独立物种。在本研究中，我们发现“东部”和“西部”形态在多个基因位点上表现出完全的单系性（monophyly），即它们各自形成独立的遗传分支，而没有混合的等位基因。这种现象在遗传学中通常被视为生殖隔离的证据，表明这两个形态已经演化为两个独立的物种。

在实验方法上，我们首先采集了来自不同地区的*Apiomorpha strombylosa*（广义）标本，并根据Gullan（1984）提出的分类标准，将它们分为“东部”和“西部”形态。为了验证这一分类是否准确，我们对两个形态进行了遗传分析，包括对*18S*和*COI*基因的测序。*18S*基因的序列差异表明，“东部”和“西部”形态在基因层面存在显著的分化，其序列差异达到了约11%。此外，我们还发现一个名为LGC02-42的“西部”形态标本与其他“西部”形态标本存在更大的差异，这可能是另一个隐秘物种的线索。

除了基因数据，我们还对成年雌虫的形态特征进行了详细分析。通过主成分分析（PCA）和抖动图（jitter plots），我们发现“东部”和“西部”形态在螺旋孔数量和分布上存在明显差异，这进一步支持了它们属于不同物种的观点。同时，虫瘿的形态也有所不同，东部形态的虫瘿通常较小且表面较为光滑，而西部形态的虫瘿则较大且表面粗糙，带有明显的锥形突起。这些形态上的差异与遗传数据相吻合，表明它们不仅是形态上的变化，而是真正的物种分化。

在进一步的分类修订中，我们重新恢复了*Brachyscelis crispa*的学名，并结合Gullan（1984）的原始分类资料和我们新采集的标本，对其进行了详细的形态描述。根据这一修订，*Brachyscelis crispa*的成年雌虫具有独特的螺旋孔结构，其数量和分布与其他形态有显著区别。此外，该物种的虫瘿形态也与*Apiomorpha strombylosa*不同，通常呈现为不规则的球形或圆锥形，表面覆盖着细小的蜡质颗粒。这些特征使得*Brachyscelis crispa*在形态上与*Apiomorpha strombylosa*有明显的区分。

在寄主植物方面，我们发现*Brachyscelis crispa*主要寄生于*Eucalyptus*的Adnataria亚属，可能也寄生于Latoangulatae和Maidenaria亚属，但尚未得到确认。而*Apiomorpha strombylosa*（西部形态）则主要寄生于Bisectae和Glandulosae亚属。这种寄主植物的差异也进一步支持了它们作为不同物种的分类。

本研究还指出，尽管“东部”和“西部”形态在地理上有时接近，但它们在遗传和形态上表现出显著的分化，这表明它们之间并不存在近期的基因流动。这种分化可能是由于地理隔离、生态适应或进化历史的不同所导致。此外，我们还发现了一个例外情况，即LGC02-42标本虽然属于“西部”形态，但在遗传上与该形态的其他标本存在较大差异，可能代表另一个隐秘物种。这一发现提醒我们，在分类学研究中，即使在同一地理区域内的标本，也可能隐藏着尚未被识别的物种。

本研究的结果对桉树介壳虫的分类学研究具有重要意义。它不仅揭示了*Apiomorpha strombylosa*的形态分化背后隐藏的遗传多样性，还为其他类似物种的分类提供了参考。此外，通过重新恢复*Brachyscelis crispa*的学名，我们强调了在分类学研究中，不能仅依赖形态学数据，而应结合遗传学和生态学数据进行综合分析。这一研究方法在现代分类学中越来越受到重视，因为它能够更准确地识别隐秘物种，避免因形态相似而误将不同物种归为同一分类。

在分类学实践中，我们还发现一些标本可能被误认为是*Apiomorpha strombylosa*的宿主。例如，Gullan（1984）在描述*Apiomorpha strombylosa*的“东部”形态时，提到其可能寄生于*Eucalyptus incrassata*，但这一假设尚未得到充分验证。本研究中，我们在接近该物种的分布区域进行了调查，但未发现其寄生于*E. incrassata*，这可能意味着之前的分类存在误差。因此，我们需要进一步研究，以确认这些标本是否确实属于*Apiomorpha strombylosa*，或者是否代表其他尚未被识别的物种。

总的来说，本研究通过多方面的数据整合，揭示了*Apiomorpha strombylosa*的形态分化背后隐藏的遗传多样性，并确认了“东部”和“西部”形态实际上是两个不同的物种。这一发现不仅修正了长期存在的分类错误，还为桉树介壳虫的进一步研究提供了新的方向。同时，我们重新恢复了*Brachyscelis crispa*的学名，并对其进行了详细的形态描述，为该物种的正式分类奠定了基础。此外，研究还强调了在分类学研究中，结合遗传学和生态学数据的重要性，以更准确地识别隐秘物种，推动昆虫分类学的发展。