近日,河北大學(xué)蛛形學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的張鋒和張俊霞教授課題組在Systematic Entomology上在線發(fā)表了題為Phylogeny of euophryine jumping spiders from ultra-conserved elements, with evidence on the intersexual coevolution of genitalia (Araneae: Salticidae: Euophryini)的研究論文。這不僅是該團(tuán)隊(duì)在蜘蛛系統(tǒng)學(xué)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要成果,,也是Systematic Entomology近十年來所報(bào)道的第一篇有關(guān)蜘蛛的研究性論文,。
Systematic Entomology是一本專注于昆蟲系統(tǒng)學(xué)、系統(tǒng)發(fā)育和綜合分類學(xué)研究成果的國(guó)際頂尖期刊,,致力于描述和理解昆蟲多樣性,。該期刊最新JCR影響因子為4.7,是中科院一區(qū)和JCR 1區(qū)TOP期刊,,在昆蟲學(xué)領(lǐng)域排名4/109,。
蜘蛛的雄性插入器和雌性交配管是生殖器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),在交配過程中作為一個(gè)功能單元進(jìn)行復(fù)雜的相互作用,。斑蛛族(Euophryini)作為跳蛛科中物種多樣性極高的一個(gè)類群,,目前已描述超過1300種。其雄性插入器和雌性交配管的長(zhǎng)度在不同種間表現(xiàn)出顯著差異,。然而,,這些結(jié)構(gòu)的演化模式仍需在可靠的系統(tǒng)發(fā)育框架下進(jìn)行深入探討。
在此背景下,,研究人員利用145個(gè)分類單元的超保守元件(Ultra-conserved elements, UCE)數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析,,為斑蛛族構(gòu)建了可靠的系統(tǒng)發(fā)育框架。同時(shí),,研究測(cè)量了117種斑蛛族跳蛛雄性插入器和雌性交配管的長(zhǎng)度,,并進(jìn)行了祖先狀態(tài)重建和系統(tǒng)發(fā)育獨(dú)立差(phylogenetically independent contrasts)分析。結(jié)果表明,,斑蛛族跳蛛的雄性插入器長(zhǎng)度和雌性交配管長(zhǎng)度在演化過程中存在強(qiáng)烈的正相關(guān)關(guān)系,;斑蛛族的共同祖先可能具有相對(duì)較短的插入器和交配管,隨后在不同的譜系中,,這兩種結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了多次延長(zhǎng)或縮短的演化過程,。此外,,研究人員對(duì)可能導(dǎo)致這種兩性生殖器協(xié)同進(jìn)化的機(jī)制進(jìn)行了討論。
這項(xiàng)研究不僅深化了我們對(duì)斑蛛族跳蛛系統(tǒng)發(fā)育和生殖器官演化的理解,,還為其多樣化和生物地理研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。通過構(gòu)建可靠的系統(tǒng)發(fā)育框架,研究人員能夠更準(zhǔn)確地追溯斑蛛族跳蛛的進(jìn)化歷程,,揭示其物種多樣性可能的形成機(jī)制,。此外,對(duì)生殖器官演化的深入研究有助于理解性選擇和自然選擇在物種進(jìn)化中的作用,,為生物地理學(xué)研究提供了重要的理論支持,。這些成果不僅在學(xué)術(shù)領(lǐng)域具有重要意義,也為保護(hù)生物多樣性,、制定生態(tài)保護(hù)策略提供了科學(xué)依據(jù),。

圖1.斑蛛族跳蛛系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系

圖2.斑蛛族跳蛛雄性插入器(左)和雌性交配管(右)長(zhǎng)度的祖先狀態(tài)重建
河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士研究生李招毅為論文第一作者,張俊霞教授為論文通訊作者,,張鋒教授,、碩士生張文強(qiáng)(已畢業(yè))、加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)Kiran Marathe博士和Wayne P. Maddison教授為論文共同作者,。該項(xiàng)項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32070422),、河北省動(dòng)物系統(tǒng)學(xué)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河北省生物互作基礎(chǔ)學(xué)科研究中心和河北大學(xué)生命科學(xué)與綠色發(fā)展研究院的資助,。
論文鏈接:https://doi.org/10.1111/syen.12669
(生命科學(xué)學(xué)院,、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院供稿)