華東師大生命科學學院昆蟲研究組日前發表浙江省 2 種新種寰螽,不但描述瞭新種的外形特征,還同時記錄瞭叫聲。該研究發現發表於國際著名動物分類學 SCI 期刊 ZOOTAXA,第一作者是理科菁英班大一學生劉曉彤,通訊作者是生命科學學院教師何祝清。
寰 螽
hu á n zh ō ng
寰螽是屬於直翅目昆蟲的一類,具有發達的後足,善於跳躍。
直翅目昆蟲中最臭名昭著的可能是蝗蟲,遮天蔽日的蝗蟲啃食任何綠色植物,途徑之處寸草不生。然而,蝗蟲的親戚們卻能夠發出悅耳的叫聲,被稱為鳴蟲 , 這些鳴蟲包括蟈蟈、蟋蟀、油葫蘆等。
蟈蟈(上)、蟋蟀(中)、油葫蘆(下)都是直翅目昆蟲(引自 https://image.baidu.com/)
寰螽是漸變態昆蟲(不同於毛毛蟲化蝶的完全變態),從出生的那一刻起,它們就與父母十分相似,一直為土黃色。雖然不起眼,但卻能起到很好的隱蔽作用,與落葉、泥土混為一色,這使得發現這種昆蟲很有難度(見下圖)。
當它們長大成蟲,寰螽雄蟲具有一對能夠發出聲音的翅膀,通過發出鳴聲,吸引雌蟲前來交配。雌蟲不會發聲,她們在遠處靜靜聆聽並挑選 " 如意郎君 "。
雄蟲具有一對能發音的翅膀(左),雌蟲沒有翅膀但是尾部具有一根產卵器(右)
由於不同種類的寰螽,所發出的鳴聲各不相同,而雌蟲也隻會被同種的叫聲吸引,不會出現不同種類雜交的現象。因此,鳴聲可以作為分類的參考標準之一。
何祝清老師在浙江野外采集昆蟲時發現,這些看似形態相同的寰螽,在不同的地區卻有著不同的叫聲。
何祝清野外采樣
何祝清將活體的寰螽帶回實驗室飼養,以驗證到底是同一種的不同 " 地方口音 ",還是不同的物種。
課題組劉曉彤同學則將不同種類的寰螽放置於一個打孔的塑料盒中,通過錄音筆記錄他們的鳴叫聲。
通過對於浙江省不同地區寰螽鳴聲的記錄與分析,他們發現,寰螽鳴聲具有較強的規律,不同的種類之間的鳴聲具有顯著的差異。其中,有 2 種獨特鳴聲的寰螽引起瞭劉曉彤的註意。於是她判斷,這可能是未知的新種!
為瞭驗證自己的想法,劉曉彤與課題組其他幾位同學緊接著測序 COI 基因(又稱 DNA 條形碼)。課題組假設:如果隻是不同的口音,遺傳序列應該相似,好比是中國人與外國人。
反之,如果是不同物種的話,鳴聲當然也不同,並且有著一定的遺傳差異。經過測試,分子測序的結果表明,這類寰螽雖然有著相似外形,但實際上卻存在著多個不同物種,兩個新物種的獨立性也得到瞭分子結果的支持。
喝彩!
新物種就這樣被發現瞭!!!
新發現的兩個物種被分別命名為:
相似寰螽 和 間歇寰螽
0-26" 為相似寰螽叫聲
30"-1'24" 為間歇寰螽叫聲
心急的同學請拖進度條
這個種與已知的鳳陽山寰螽外形十分類似,但是叫聲較快,體色略紅。
相似寰螽叫聲比鳳陽山寰螽叫聲快(叫聲在音頻中 0" 至 26" 位置)
這個種也與上述兩種外形接近,但是鳴叫聲不持續,而是叫一會兒,休息一會兒,所以課題組給它賦予瞭 " 間歇 " 這個名字。
間歇寰螽(叫聲在音頻中 30"-1'24" 位置)
這一新物種的模式標本存放於華東師范大學生物博物館。生物博物館目前收藏有昆蟲標本 3 萬多份,其中包括昆蟲研究組發表的新種 20 餘種的模式標本,承擔國傢級標本數字化等多項課題,已成為重要的昆蟲分類學研究中心之一。
劉曉彤:2016 年考入物理系菁英班,由於對生物學的熱愛,轉入生物系,重新開始大一階段的學習,並成功通過面試,成為大一菁英班的一員。她申請瞭昆蟲方向的大學生創新課題,加入昆蟲研究組與何老師共同研究鳴蟲分類。
何祝清:2010 年碩士畢業於華東師大生物系,2014 年獲得日本神戶大學博士學位,並回到生命科學學院工作。主要擔任普通昆蟲學、動物學的教學工作,兼任生物博物館的管理工作。以第一作者或通訊作者身份,在 SCI 收錄的期刊發表論文 19 篇,發表昆蟲新種 20 餘種。
信息來源|生命科學學院
編輯|李靜姝
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