全球最大隐翅虫(鞘翅目:隐翅虫科)的系统发育基因组学研究揭示Platydracus类群的分类学新框架

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Systematic Entomology 4.9

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  这篇开创性研究通过锚定杂交富集(AHE)技术对隐翅虫亚科(Staphylinina)中Platydracus类群进行首次全面系统发育分析,基于1229个基因位点和138个终端分类单元构建了高分辨率系统树。研究确认了这个包含400+物种的全球分布类群的单系性,重新界定其组成并描述4个新属(Bubastis/Lunata/Attadracus/Primor gen. nov.),提出12个属级分类单元。通过整合形态学特征,解决了长期存在的Platydracus属非单系性问题,将7个属和5个亚属归并,为这个形态多样的捕食性甲虫类群建立了可靠的分类框架。

  

全球最大隐翅虫的系统发育与分类革新

引言

隐翅虫亚科(Staphylinina)作为鞘翅目中形态最丰富的类群之一,包含51个属900余种大型捕食性甲虫。其中Platydracus类群因缺乏稳健的系统发育框架,其400多个物种的分类长期处于混乱状态。先前研究将该类群划分为Creophilus、Ocypus和Platydracus三个组,但属级界限模糊,特别是核心属Platydracus被认为可能为多系群。

材料与方法

研究团队通过全球博物馆标本调研,筛选138个终端分类单元(含17个外群),采用锚定杂交富集(AHE)技术捕获1229个核基因位点。针对乙醇保存和针插标本优化DNA提取方案,使用Phyluce流程进行序列组装和比对。采用最大似然法(IQ-TREE 2)、GHOST异速进化模型和wASTRAL物种树重建等多重分析方法,结合RoguePlots检测长枝吸引效应。形态学分析聚焦头部刚毛列(POP/PAMM)、中胸腹板脊(SMR/LMR)等126个特征。

主要发现

系统发育分析强烈支持Platydracus类群的单系性,并揭示三大进化枝:

  1. Emus分支:包含新恢复的Chitocompsus属(原Platydracus亚属)和4个新属。其中Primor gen. nov.以其独特的基节齿突和南非特有分布成为早期分化代表;Attadracus gen. nov.与欧洲的Emus构成跨大陆姊妹群,二者共享雄性后基节齿状突起。

  2. Abemus分支:修订后的Abemus属限定于古北区物种,其非洲成员转入Platydracus。新属Lunata gen. nov.以新月形上颚缺刻为特征,构成该分支的基部分类群。

  3. Platydracus分支:合并Bafutella等7个属后,该属呈现四大地理支系(非洲/间断分布/欧亚/全球),其中Euristus的奇特体型被证实为Platydracus的高度特化成员。

形态学突破

研究鉴定出多个关键鉴别特征:

  • 中胸腹板脊的分布模式(完整LMR或片段化SMR)可区分主要分支

  • 前胸背板前中刚毛(PAMM)的缺失将Platydracus与近缘类群区分

  • 上颚腹缘额外齿(ETVR)为Emus分支的共衍征

  • 雄性后足转节钩突在Emus-Attadracus中独立演化

分类学修订

实施12项属级变动:

  1. 恢复Chitocompsus属级地位(含原Tropoplatydracus亚属)

  2. 将Thoracostrongylus并入Philetaerius

  3. Ontholestes作为Leistotrophus的次异名

  4. 非洲特有小属Bafutella/Pancarpius等归入Platydracus

研究意义

该研究解决了隐翅虫系统学中长达百年的分类难题,为后续物种描述和生物地理研究奠定基础。揭示的形态-分子关联特征为节肢动物系统学研究提供新范式,而发现的跨大陆分布模式(如Emus-Attadracus)为研究冈瓦纳古陆生物扩散提供理想模型。

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