白明团队揭示罕见法医昆虫（皮金龟）的全球分布格局与驱动机制

　　

生物的地理分布格局是宏观生态学关注的热点问题之一。受到面积、能量、时间等的影响，低纬度热带地区的生物多样性通常高于中、高纬度地区，被称为纬度梯度多样性分布模式。然而，并非所有类群都如此，部分类群的物种丰富度峰值出现在热带以外，形成逆纬度梯度多样性分布模式（Inverse Latitudinal Diversity Gradients）。这种少见分布模式的解析与驱动机制研究，长期以来备受学者关注。

皮金龟（Coleoptera：Trogidae）是一类全球广布、具有罕见的以干燥角蛋白为食物的习性，与哺乳动物、鸟类伴生，取食尸体、皮革、羽毛、牛角、蹄子等残骸，在生态系统中扮演干燥角蛋白分解者角色。虽然皮金龟属于罕见昆虫，但在法医昆虫学中，皮金龟的出现可作为尸体处于腐败后期的标志之一。前人通过室内研究和昆虫演替模型验证，证实了皮金龟可以用于推断尸体腐败阶段的时间锚点，并辅助判断尸体是否遭受人为干扰，使其成为法医昆虫学证据链中的重要一环。然而由于种种原因，皮金龟的全球分布格局并未得到解析，这影响了该类群在不同国家在法医领域的应用范围。

中国科学院动物研究所白明团队自主建立了迄今最大的标本级分辨率皮金龟分布数据集，共22,308个标本的地理坐标，覆盖已知物种数的83%。研究发现皮金龟的四个丰富度热点区和两个特有区均位于温带，且物种丰富度的双峰也位于中纬度温带（30°S和40°N附近）。而赤道附近仅有少数物种，且多为稀树草原物种（图1）。本研究首次揭示了皮金龟呈现逆纬度梯度分布格局，也揭示了皮金龟主要分布在地中海灌木丛和热带针叶林等季节性明显、气候不特别湿润的生物群落中。

针对形成如此格局的驱动机制解析方面，我们发现食物资源丰度与皮金龟多样性并非总是正相关。例如，在南美洲、非洲和东亚的热带雨林中，尽管脊椎动物物种多样、生物量高，但仅有五种皮金龟分布于此。研究猜测，空气湿度影响尸体存续时间，加之竞争压力导致的食物资源紧张，可能共同调节了皮金龟的生境适宜性，从而导致热带雨林地区皮金龟物种丰富度较低。

本研究促进了角蛋白食性昆虫——皮金龟多样性分布复杂机制的理解，尤其是揭示了食物资源、气候以及环境异质性对其影响的相互作用。相关成果以“The inverse latitudinal diversity gradient and drivers in keratinophagous trogid beetles (Coleoptera: Trogidae)”为题在Insect Science上于近期在线发表。作为典型尸食性甲虫，其全球多样性格局及其驱动机制的精准解析，不但丰富了生物地理学理论，而且进一步推动了皮金龟在法医昆虫的应用范围，同时为角蛋白分解酶开发利用提供有益参考。

中国科学院动物研究所白明研究员为该研究的通讯作者，中国科学院动物研究所博士生李露露、助理研究员路园园为该研究共同第一作者。该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、国家科技基础资源调查项目以及东北亚生物多样性研究中心等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1111/1744-7917.70035

图1 皮金龟科的逆纬度梯度多样性格局及驱动机制解析