近日,河北大学蛛形学研究团队的张锋和张俊霞教授课题组在Systematic Entomology上在线发表了题为Phylogeny of euophryine jumping spiders from ultra-conserved elements, with evidence on the intersexual coevolution of genitalia (Araneae: Salticidae: Euophryini)的研究论文。这不仅是该团队在蜘蛛系统学研究领域的一项重要成果,也是Systematic Entomology近十年来所报道的第一篇有关蜘蛛的研究性论文。
Systematic Entomology是一本专注于昆虫系统学、系统发育和综合分类学研究成果的国际顶尖期刊,致力于描述和理解昆虫多样性。该期刊最新JCR影响因子为4.7,是中科院一区和JCR 1区TOP期刊,在昆虫学领域排名4/109。
蜘蛛的雄性插入器和雌性交配管是生殖器的关键结构,在交配过程中作为一个功能单元进行复杂的相互作用。斑蛛族(Euophryini)作为跳蛛科中物种多样性极高的一个类群,目前已描述超过1300种。其雄性插入器和雌性交配管的长度在不同种间表现出显著差异。然而,这些结构的演化模式仍需在可靠的系统发育框架下进行深入探讨。
在此背景下,研究人员利用145个分类单元的超保守元件(Ultra-conserved elements, UCE)数据进行了系统发育基因组学分析,为斑蛛族构建了可靠的系统发育框架。同时,研究测量了117种斑蛛族跳蛛雄性插入器和雌性交配管的长度,并进行了祖先状态重建和系统发育独立差(phylogenetically independent contrasts)分析。结果表明,斑蛛族跳蛛的雄性插入器长度和雌性交配管长度在演化过程中存在强烈的正相关关系;斑蛛族的共同祖先可能具有相对较短的插入器和交配管,随后在不同的谱系中,这两种结构经历了多次延长或缩短的演化过程。此外,研究人员对可能导致这种两性生殖器协同进化的机制进行了讨论。
这项研究不仅深化了我们对斑蛛族跳蛛系统发育和生殖器官演化的理解,还为其多样化和生物地理研究奠定了坚实基础。通过构建可靠的系统发育框架,研究人员能够更准确地追溯斑蛛族跳蛛的进化历程,揭示其物种多样性可能的形成机制。此外,对生殖器官演化的深入研究有助于理解性选择和自然选择在物种进化中的作用,为生物地理学研究提供了重要的理论支持。这些成果不仅在学术领域具有重要意义,也为保护生物多样性、制定生态保护策略提供了科学依据。
图1.斑蛛族跳蛛系统发育关系
图2.斑蛛族跳蛛雄性插入器(左)和雌性交配管(右)长度的祖先状态重建
河北大学生命科学学院博士研究生李招毅为论文第一作者,张俊霞教授为论文通讯作者,张锋教授、硕士生张文强(已毕业)、加拿大不列颠哥伦比亚大学Kiran Marathe博士和Wayne P. Maddison教授为论文共同作者。该项项目得到国家自然科学基金项目(32070422)、河北省动物系统学与应用重点实验室、河北省生物互作基础学科研究中心和河北大学生命科学与绿色发展研究院的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1111/syen.12669