隱翅蟲(chóng)科(昆蟲(chóng)綱:鞘翅目)是動(dòng)物界最大的科級(jí)分類單元,全世界已記載6萬(wàn)4千余種。其中,毛薪甲亞科(Dasycerinae)是物種多樣性最低的亞科之一,現(xiàn)生僅1屬17種,另有來(lái)自緬甸琥珀的化石種2種。長(zhǎng)期以來(lái),現(xiàn)生標(biāo)本和化石材料的匱乏導(dǎo)致人們對(duì)毛薪甲亞科的早期分化、特征演變、和歷史生物地理所知甚少。
近日,由我校生命科學(xué)學(xué)院殷子為博士、河北師范大學(xué)呂亮博士、中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所蔡晨陽(yáng)博士以及3位來(lái)自日本北海道大學(xué)和美國(guó)菲爾德自然歷史博物館的隱翅蟲(chóng)研究者組成團(tuán)隊(duì),在收集大量標(biāo)本的基礎(chǔ)上,對(duì)已知所有現(xiàn)生和滅絕毛薪甲亞科物種的形態(tài)學(xué)、系統(tǒng)發(fā)生學(xué)、演化時(shí)間、歷史分布范圍和物種垂直分布限制開(kāi)展聯(lián)合分析,重建了毛薪甲亞科的演化模型。該研究揭示毛薪甲亞科的起源地應(yīng)為白堊紀(jì)早期勞亞大陸南部邊緣的近海岸或島嶼地區(qū),并在白堊紀(jì)晚期(109百萬(wàn)年前)到古近紀(jì)末期(50百萬(wàn)年前)之間存在一個(gè)長(zhǎng)達(dá)79百萬(wàn)年的演化“至暗時(shí)期”,以至于現(xiàn)生毛薪甲和一億年前的滅絕類群之間存在巨大的差別。例如,現(xiàn)生毛薪甲擁有完全覆蓋腹部的長(zhǎng)鞘翅,而所有化石種類都為短翅類型,和傳統(tǒng)上人們認(rèn)為隱翅蟲(chóng)長(zhǎng)鞘翅為祖先特征明顯不符。本研究發(fā)現(xiàn)毛薪甲的垂直(海拔)分布限制,特別是分布低限,與白堊紀(jì)以來(lái)全球海平面和溫度波動(dòng)具有顯著關(guān)聯(lián)。結(jié)合對(duì)祖先地理分布狀態(tài)的估計(jì),該研究重建了毛薪甲從原產(chǎn)地(現(xiàn)今的東南亞地區(qū))到達(dá)北美和環(huán)地中海地區(qū)分的可能路徑。但是在毛薪甲究竟是經(jīng)白令陸橋還是北大西洋路橋到達(dá)北美和環(huán)地中海地區(qū)這個(gè)問(wèn)題上,由于關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失,論文未能給出確切結(jié)論,有待后續(xù)深入研究。此外,本研究還提出了1個(gè)新屬和4個(gè)化石新種,揭示了白堊紀(jì)中期較高的毛薪甲類群和形態(tài)多樣性。
緬甸琥珀中保存的毛薪甲新屬種Cedasyrus dimorphus gen. et sp. n.
毛薪甲亞科系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)
毛薪甲亞科祖先地理和歷史生物地理重建
該項(xiàng)工作以“Dasycerine rove beetles: Cretaceous diversi?cation, phylogeny and historical biogeography (Coleoptera: Staphylinidae: Dasycerinae)”為題于2020年7月29日在線發(fā)表在演化生物學(xué)領(lǐng)域著名期刊《Cladistics》上。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委‘啟明星計(jì)劃’、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)等項(xiàng)目資助。
論文鏈接地址 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cla.12430
(供稿、圖片:生命與科學(xué)學(xué)院)