中國叉襀科（襀翅目：叉襀總科）的分類與系統(tǒng)發(fā)育解析一、引言1.1研究背景與意義襀翅目（Plecoptera）作為昆蟲綱的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色。叉襀科（Nemouridae）隸屬于襀翅目、北襀亞目（Arctoperlaria）、真顎組（Euholognatha）、叉襀總科（Nemouroidea），是襀翅目中最大的一個(gè)科，其種類繁多，分布廣泛，具有重要的研究?jī)r(jià)值。在昆蟲分類學(xué)領(lǐng)域，叉襀科的研究對(duì)于完善昆蟲分類體系具有關(guān)鍵作用。隨著分類學(xué)研究的不斷深入，傳統(tǒng)的分類方法已難以滿足對(duì)叉襀科昆蟲系統(tǒng)分類的需求。通過對(duì)叉襀科昆蟲進(jìn)行全面、系統(tǒng)的形態(tài)分類研究，結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，能夠更準(zhǔn)確地確定物種的分類地位，揭示物種間的親緣關(guān)系，為昆蟲分類學(xué)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從生態(tài)學(xué)角度來看，叉襀科昆蟲在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的生態(tài)功能。其稚蟲水生，是許多水生生物的重要食物來源，在水生生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。同時(shí)，叉襀科稚蟲對(duì)水質(zhì)、含氧量等環(huán)境因素高度敏感，是國際上廣泛應(yīng)用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)指示生物之一。通過研究叉襀科昆蟲的生態(tài)習(xí)性和分布規(guī)律，可以更好地了解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。生物多樣性保護(hù)是當(dāng)今全球面臨的重要課題，叉襀科昆蟲作為生物多樣性的重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行研究有助于深入了解生物多樣性的現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)。中國地處古北和東洋兩大動(dòng)物地理區(qū)系的交界處，獨(dú)特的地理位置和復(fù)雜多樣的生態(tài)環(huán)境孕育了豐富的叉襀科昆蟲資源。然而，由于人類活動(dòng)的干擾，如森林砍伐、水污染、氣候變化等，叉襀科昆蟲的生存環(huán)境受到了嚴(yán)重威脅，許多物種面臨著滅絕的危險(xiǎn)。因此，開展中國叉襀科昆蟲的研究，對(duì)于保護(hù)生物多樣性、維護(hù)生態(tài)平衡具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀叉襀科的研究歷史悠久，國內(nèi)外學(xué)者在形態(tài)分類和系統(tǒng)發(fā)育方面都取得了一定的成果，但仍存在許多未知領(lǐng)域有待探索。國外對(duì)叉襀科的研究起步較早，在18世紀(jì)末，Latreille（1796）首次建立了叉襀屬Nemoura，為叉襀科的分類研究奠定了基礎(chǔ)。此后，眾多學(xué)者對(duì)叉襀科昆蟲進(jìn)行了廣泛的采集和分類描述，如Ris（1902）建立了倍叉襀屬Amphinemura，Kempny（1898）建立了原叉襀屬Protonemura等，使得叉襀科的屬級(jí)分類逐漸豐富起來。在20世紀(jì)，隨著分類學(xué)研究的不斷深入，更多的新屬和新種被發(fā)現(xiàn)和描述，如Baumann（1975）建立了中叉襀屬M(fèi)esonemoura，Shimizu和Sivec（2001）建立了球尾叉襀屬Sphaeronemoura。這些研究極大地豐富了叉襀科的物種多樣性信息，為后續(xù)的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了重要的基礎(chǔ)資料。在系統(tǒng)發(fā)育研究方面，早期主要基于形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行分析。如Illies（1966）通過對(duì)叉襀科昆蟲的外部形態(tài)、雄性外生殖器等特征的比較，對(duì)叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了初步探討，提出了一些關(guān)于屬間親緣關(guān)系的觀點(diǎn)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DNA序列分析逐漸應(yīng)用于叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究中。如Sivec等（2004）利用線粒體COI基因序列對(duì)叉襀科部分屬種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了分析，為叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了新的視角和證據(jù)。此后，越來越多的分子標(biāo)記被應(yīng)用于叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究，如16SrDNA、18SrDNA、COII等基因，這些研究從分子層面揭示了叉襀科昆蟲的親緣關(guān)系和進(jìn)化歷史，對(duì)傳統(tǒng)的形態(tài)分類結(jié)果進(jìn)行了補(bǔ)充和驗(yàn)證。國內(nèi)對(duì)叉襀科的研究相對(duì)較晚，但近年來發(fā)展迅速。早期，我國學(xué)者對(duì)叉襀科的研究主要集中在物種的記錄和簡(jiǎn)單描述上。例如，Wu（1935）首次對(duì)中國的叉襀科昆蟲進(jìn)行了報(bào)道，記錄了一些叉襀科的種類。之后，隨著對(duì)昆蟲資源調(diào)查的不斷深入，越來越多的叉襀科物種被發(fā)現(xiàn)和描述。毛盤杰（2009）依據(jù)采自中國陜西、云南、四川、浙江等省份的2000多號(hào)標(biāo)本，記述中國叉襀科2亞科，8屬，75種，其中包括1新屬，34個(gè)新種。趙夢(mèng)媛（2022）對(duì)采集于我國浙江、福建、安徽、廣西、廣東、四川、貴州、陜西以及江蘇等地區(qū)的叉襀科標(biāo)本進(jìn)行了檢視、鑒定及整理，文中共記錄叉襀科2亞科，8屬，125種，其中對(duì)9個(gè)新種的形態(tài)特征進(jìn)行了詳細(xì)的描述并手繪特征圖。這些研究大大豐富了我國叉襀科昆蟲的物種名錄，為我國叉襀科的分類研究做出了重要貢獻(xiàn)。在系統(tǒng)發(fā)育研究方面，國內(nèi)學(xué)者也開展了相關(guān)工作。杜予州等（2004-2007）通過比較形態(tài)學(xué)研究，結(jié)合稚蟲形態(tài)、卵的超微結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)（rDNA序列）特征，應(yīng)用支序分類原理和方法，研究了中國叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。趙夢(mèng)媛（2022）測(cè)序了朱氏倍叉襀AmphinemurachuiWu,1935和四川中叉襀MesonemourasichuanensisDu＆Ji,2015的全線粒體基因組，基于測(cè)序數(shù)據(jù)及Genbank上已有的叉襀科全線粒體基因組和COI基因數(shù)據(jù)，應(yīng)用最大似然法（ML）和貝葉斯法（BI）對(duì)叉襀科6屬20種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了重建；同時(shí)擴(kuò)增了叉襀科6屬12種的18SrDNA基因片段，并且采用ML法和BI法建樹，對(duì)叉襀科屬級(jí)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行分析探究。這些研究從不同角度揭示了中國叉襀科昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，為我國叉襀科昆蟲的分類和進(jìn)化研究提供了重要的理論依據(jù)。盡管國內(nèi)外學(xué)者在叉襀科的研究中取得了豐碩的成果，但仍存在一些不足之處。在形態(tài)分類方面，一些地區(qū)的叉襀科昆蟲資源調(diào)查還不夠全面，特別是一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)，可能存在許多未被發(fā)現(xiàn)的物種。此外，對(duì)于一些形態(tài)相似的物種，分類鑒定仍然存在困難，需要進(jìn)一步深入研究形態(tài)特征，尋找更有效的分類鑒別方法。在系統(tǒng)發(fā)育研究方面，雖然分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用為叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了有力的工具，但目前所使用的分子標(biāo)記還相對(duì)有限，不同基因片段所得到的系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果存在一定的差異，需要更多的分子數(shù)據(jù)和更全面的分析方法來進(jìn)一步明確叉襀科昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。同時(shí)，形態(tài)學(xué)特征與分子數(shù)據(jù)的整合分析還不夠完善，如何將兩者有機(jī)結(jié)合，更準(zhǔn)確地揭示叉襀科昆蟲的進(jìn)化歷史，仍是今后研究的重點(diǎn)方向之一。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究聚焦于中國叉襀科昆蟲，旨在通過多方面的深入探究，全面揭示其分類、系統(tǒng)發(fā)育以及地理分布的奧秘。在形態(tài)分類方面，本研究的目標(biāo)是對(duì)中國叉襀科昆蟲進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分類整理。通過廣泛采集標(biāo)本，覆蓋中國不同地理區(qū)域，包括山區(qū)、河流、湖泊周邊等叉襀科昆蟲可能棲息的環(huán)境，詳細(xì)記錄采集地點(diǎn)的生態(tài)信息，如海拔、水溫、水質(zhì)、植被類型等，為后續(xù)分析提供豐富的數(shù)據(jù)支持。運(yùn)用傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類方法，借助體視顯微鏡、掃描電子顯微鏡等先進(jìn)設(shè)備，對(duì)叉襀科昆蟲的外部形態(tài)特征，如體型大小、體色、翅脈、附肢結(jié)構(gòu)等，以及雄性外生殖器、雌性生殖系統(tǒng)等內(nèi)部特征進(jìn)行細(xì)致觀察和測(cè)量，繪制精確的形態(tài)特征圖，拍攝高分辨率的照片，以直觀展示物種的形態(tài)差異。同時(shí)，利用幾何形態(tài)測(cè)量學(xué)方法，對(duì)叉襀科昆蟲的形態(tài)特征進(jìn)行量化分析，通過數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)方法，更準(zhǔn)確地揭示物種間的形態(tài)差異和相似性，為分類鑒定提供更科學(xué)的依據(jù)。預(yù)期成果是建立一個(gè)更加完善、準(zhǔn)確的中國叉襀科昆蟲分類體系，明確各個(gè)物種的分類地位，修訂和補(bǔ)充現(xiàn)有的分類檢索表，為后續(xù)研究和物種鑒定提供可靠的工具。在系統(tǒng)發(fā)育研究領(lǐng)域，本研究致力于揭示中國叉襀科昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，追溯其進(jìn)化歷程。從分子生物學(xué)角度出發(fā)，選取多個(gè)具有代表性的基因片段，如線粒體基因COI、COII、16SrDNA以及核基因18SrDNA、28SrDNA等，采用PCR擴(kuò)增、測(cè)序等技術(shù)，獲取大量的基因序列數(shù)據(jù)。運(yùn)用生物信息學(xué)軟件，對(duì)這些基因序列進(jìn)行比對(duì)、分析，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，如采用最大似然法（ML）、貝葉斯法（BI）等先進(jìn)的算法，以推斷叉襀科昆蟲各屬種之間的親緣關(guān)系和進(jìn)化分支。同時(shí)，結(jié)合形態(tài)學(xué)特征數(shù)據(jù)，進(jìn)行聯(lián)合分析，綜合考量分子和形態(tài)兩方面的證據(jù)，更全面、準(zhǔn)確地揭示叉襀科昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，驗(yàn)證和完善傳統(tǒng)分類結(jié)果。預(yù)期通過本研究，能夠明確叉襀科各屬種之間的進(jìn)化關(guān)系，解決一些長(zhǎng)期存在的分類爭(zhēng)議，為叉襀科昆蟲的進(jìn)化研究提供重要的理論依據(jù)，填補(bǔ)該領(lǐng)域在系統(tǒng)發(fā)育研究方面的部分空白。在地理分布研究上，本研究試圖揭示中國叉襀科昆蟲的地理分布規(guī)律，探討其與環(huán)境因素的相互關(guān)系。收集整理現(xiàn)有的叉襀科昆蟲分布數(shù)據(jù)，包括歷史文獻(xiàn)記錄、標(biāo)本采集信息等，結(jié)合實(shí)地調(diào)查結(jié)果，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，繪制詳細(xì)的叉襀科昆蟲地理分布圖譜，直觀展示其在全國范圍內(nèi)的分布格局。分析地理分布格局與地形、氣候、植被等環(huán)境因素之間的相關(guān)性，通過建立數(shù)學(xué)模型，如生態(tài)位模型，預(yù)測(cè)叉襀科昆蟲在不同環(huán)境變化情景下的分布變化趨勢(shì)。從生物地理學(xué)角度出發(fā)，探討叉襀科昆蟲的起源、擴(kuò)散和演化過程，結(jié)合地質(zhì)歷史時(shí)期的氣候變化和大陸板塊運(yùn)動(dòng)等因素，解釋其當(dāng)前分布格局的形成原因。預(yù)期通過本研究，能夠深入了解中國叉襀科昆蟲的地理分布規(guī)律及其影響因素，為生物多樣性保護(hù)和生態(tài)環(huán)境評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，為合理規(guī)劃生態(tài)保護(hù)區(qū)域、制定保護(hù)策略提供參考。二、叉襀科的形態(tài)分類2.1材料與方法本研究所需標(biāo)本主要來源于野外實(shí)地采集，同時(shí)也整合了部分來自相關(guān)科研機(jī)構(gòu)標(biāo)本館的館藏標(biāo)本，以此確保樣本的多樣性與廣泛性，為研究提供充足的材料基礎(chǔ)。在野外標(biāo)本采集過程中，為了全面涵蓋叉襀科昆蟲可能的棲息地，采集地點(diǎn)的選擇充分考慮了中國不同的地理區(qū)域與生態(tài)環(huán)境。具體涵蓋了浙江的天目山、福建的武夷山、安徽的黃山、廣西的貓兒山、廣東的南嶺、四川的九寨溝、貴州的梵凈山、陜西的秦嶺以及江蘇的宜興等地。這些地區(qū)不僅在地理位置上分布廣泛，而且具有豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)，包括山區(qū)、森林、溪流、湖泊周邊等，為叉襀科昆蟲提供了適宜的生存環(huán)境，也使得采集到的標(biāo)本能夠更好地代表中國叉襀科昆蟲的物種多樣性。采集時(shí)間跨度從每年的3月至10月，這一時(shí)期涵蓋了叉襀科昆蟲不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段，有利于獲取各種形態(tài)特征的標(biāo)本。針對(duì)叉襀科昆蟲的生活習(xí)性與棲息特點(diǎn)，本研究采用了多種采集方法，以提高采集效率和標(biāo)本的完整性。網(wǎng)捕法是最常用的方法之一，主要用于采集棲息在草叢、灌木或飛行中的叉襀科成蟲。在溪流和池塘等水域環(huán)境，則使用水網(wǎng)采集叉襀科的稚蟲，由于稚蟲水生的特性，水網(wǎng)能夠有效地將其從水中撈出。對(duì)于一些隱藏在磚石下、泥土中、腐爛植物下或樹皮縫隙中的叉襀科昆蟲，采用搜索法進(jìn)行采集，仔細(xì)翻找這些可能的藏身之處，確保不遺漏任何潛在的標(biāo)本。燈光誘集法利用了叉襀科昆蟲的趨光性，在悶熱無風(fēng)且月缺的晚上，選擇開闊的場(chǎng)地，如林間空地或溪流附近設(shè)置燈光誘捕裝置，吸引夜晚活動(dòng)的叉襀科昆蟲前來，從而進(jìn)行采集。此外，巴氏罐誘法也是重要的采集手段之一，通過在地面設(shè)置裝有引誘劑（醋：糖:酒精：水=2:1:1:20）的一次性塑料水杯作為巴氏罐，引誘地面爬行的叉襀科昆蟲，每個(gè)誘杯內(nèi)放置40-60mL引誘劑，放置時(shí)間為3天，將采集到的標(biāo)本存放在70%的酒精內(nèi)，這種方法對(duì)于采集一些不易被其他方法捕獲的種類具有顯著效果。采集工具的選擇對(duì)于獲取高質(zhì)量的標(biāo)本至關(guān)重要。本研究使用的主要工具包括捕蟲網(wǎng)、水網(wǎng)、吸蟲管、毒瓶、小瓶（酒精）、鑷子、三角袋、剪刀、簽字筆、鉛筆、標(biāo)簽紙、海拔儀、采集記錄本、膠布等。捕蟲網(wǎng)采用尼龍紗制成，網(wǎng)身（袋）、網(wǎng)圈和網(wǎng)柄的設(shè)計(jì)使其便于操作，能夠有效地捕捉飛翔或停息的叉襀科昆蟲；水網(wǎng)則采用鋼網(wǎng)或銅網(wǎng)制作，以適應(yīng)在水中采集的需求，確保能夠順利撈取水生的稚蟲；吸蟲管用于采集體型小、身體脆弱、善跳以及棲息在樹縫、墻縫及其他隱蔽處的微小叉襀科昆蟲，通過按動(dòng)吸氣球，將昆蟲吸入瓶中；毒瓶選用500mL廣口玻璃瓶或塑料瓶，瓶底鋪一層脫脂棉，再鋪兩層濾紙，使用前倒入適量乙酸乙酯，蓋緊蓋子備用，由于試劑易揮發(fā)，需注意及時(shí)添加，以保持良好的麻醉效果，確保叉襀科昆蟲能夠迅速死亡，減少掙扎對(duì)標(biāo)本造成的損壞。在采集過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)操作規(guī)范，確保標(biāo)本的完整性和信息記錄的準(zhǔn)確性。每采集到一個(gè)標(biāo)本，都及時(shí)將其放入相應(yīng)的保存容器中，并在三角袋或標(biāo)簽紙上詳細(xì)記錄采集時(shí)間、地點(diǎn)、采集者以及采集地點(diǎn)的生態(tài)信息，如海拔、水溫、水質(zhì)、植被類型等，為后續(xù)的研究提供全面的數(shù)據(jù)支持。標(biāo)本鑒定是形態(tài)分類研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。本研究主要依據(jù)經(jīng)典的分類學(xué)著作和相關(guān)文獻(xiàn)資料，如《中國襀翅目志》《叉襀科分類學(xué)研究》等，對(duì)采集到的叉襀科標(biāo)本進(jìn)行初步鑒定。在鑒定過程中，充分參考前人對(duì)叉襀科昆蟲形態(tài)特征的描述和分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際觀察到的標(biāo)本特征，進(jìn)行細(xì)致的比對(duì)和分析。同時(shí)，與國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者進(jìn)行交流和討論，借助他們的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，解決鑒定過程中遇到的疑難問題，確保鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。為了更全面、深入地觀察叉襀科昆蟲的形態(tài)特征，本研究運(yùn)用了多種先進(jìn)的工具和技術(shù)。體視顯微鏡是最常用的觀察工具之一，它能夠提供高倍率的放大效果，使研究者能夠清晰地觀察到叉襀科昆蟲的外部形態(tài)特征，如體型大小、體色、翅脈、附肢結(jié)構(gòu)等。對(duì)于一些細(xì)微的結(jié)構(gòu)特征，如雄性外生殖器、雌性生殖系統(tǒng)等，則使用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，掃描電子顯微鏡能夠提供更高分辨率的圖像，揭示標(biāo)本表面的微觀結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)特征，為分類鑒定提供更精確的依據(jù)。在觀察過程中，對(duì)每個(gè)標(biāo)本的關(guān)鍵形態(tài)特征進(jìn)行詳細(xì)記錄，并繪制精確的形態(tài)特征圖，同時(shí)拍攝高分辨率的照片，以便后續(xù)的分析和比較。幾何形態(tài)測(cè)量學(xué)方法的引入，為叉襀科昆蟲的形態(tài)分類研究提供了新的視角和方法。通過對(duì)叉襀科昆蟲的形態(tài)特征進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量和分析，能夠更準(zhǔn)確地揭示物種間的形態(tài)差異和相似性。在實(shí)際操作中，利用專業(yè)的圖像分析軟件，如ImageJ等，對(duì)叉襀科昆蟲的照片進(jìn)行處理，提取關(guān)鍵的形態(tài)特征參數(shù)，如體長(zhǎng)、翅長(zhǎng)、各部位的比例關(guān)系等。然后，運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法，如主成分分析（PCA）、判別分析（DA）等，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析，構(gòu)建形態(tài)空間，直觀地展示不同物種在形態(tài)上的分布情況，從而更科學(xué)地判斷物種間的親緣關(guān)系和分類地位。2.2重要形態(tài)分類特征叉襀科昆蟲的形態(tài)特征是其分類的重要依據(jù)，通過對(duì)大量標(biāo)本的細(xì)致觀察與分析，能夠明確其在分類學(xué)上的關(guān)鍵特征，為準(zhǔn)確分類鑒定奠定基礎(chǔ)。叉襀科昆蟲體型通常較小，一般體長(zhǎng)不超過15mm，身體呈長(zhǎng)橢圓形，較為扁平，這種體型有助于它們?cè)谙髦械氖瘔K下、縫隙間等狹窄空間中棲息和活動(dòng)。其體色多為黑色、灰黑色或黑褐色，這種暗淡的體色與它們的棲息環(huán)境相近，起到了一定的保護(hù)色作用，使其能夠更好地融入周圍環(huán)境，躲避天敵的捕食。例如，在山區(qū)溪流邊的石塊上，常?？梢园l(fā)現(xiàn)與石塊顏色相近的叉襀科昆蟲，它們靜止時(shí)很難被察覺。叉襀科昆蟲的頭部相對(duì)較小，呈三角形，復(fù)眼發(fā)達(dá)，位于頭部?jī)蓚?cè)，占據(jù)較大的面積，這使得它們能夠敏銳地感知周圍環(huán)境的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的威脅和食物來源。單眼通常3個(gè)，位于頭部中央，呈三角形排列，單眼在昆蟲的感光和視覺定位中發(fā)揮著重要作用，幫助它們?cè)趶?fù)雜的環(huán)境中準(zhǔn)確判斷方向和距離。觸角細(xì)長(zhǎng)，呈絲狀，由多節(jié)組成，觸角上分布著豐富的感覺器，能夠感知空氣中的化學(xué)物質(zhì)、溫度、濕度等信息，在覓食、求偶、躲避天敵等行為中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。叉襀科昆蟲的胸部由前胸、中胸和后胸組成，前胸背板方形，相對(duì)較寬，中胸和后胸緊密相連。足為步行足，較為細(xì)長(zhǎng)，適合在石塊表面、植物莖葉等物體上行走和攀爬。足上具有發(fā)達(dá)的跗節(jié)和爪，跗節(jié)通常分為5節(jié)，每節(jié)上都有特殊的結(jié)構(gòu)，如剛毛、刺等，這些結(jié)構(gòu)能夠增加足與物體表面的摩擦力，使它們?cè)诔睗?、光滑的石塊上也能穩(wěn)定行走；爪則尖銳有力，能夠幫助它們抓住物體，防止滑落。叉襀科昆蟲的翅有兩對(duì)，前翅革質(zhì)，質(zhì)地較硬，后翅膜質(zhì)，相對(duì)較薄且寬大。翅脈是叉襀科昆蟲分類的重要特征之一，不同屬種的叉襀科昆蟲翅脈在形態(tài)、分支數(shù)量和走向等方面存在明顯差異。例如，一些叉襀科昆蟲的翅脈較為簡(jiǎn)單，分支較少；而另一些種類的翅脈則較為復(fù)雜，分支繁多。翅脈的這些差異可以作為鑒別不同物種的重要依據(jù)。在靜止?fàn)顟B(tài)下，后翅通常折疊在前翅下方，前翅覆蓋在身體背面，起到保護(hù)后翅和身體的作用。生殖器是叉襀科昆蟲分類中最為重要的特征之一，尤其是雄性外生殖器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，在不同屬種之間具有顯著的差異。雄性外生殖器主要包括陽莖、抱握器等結(jié)構(gòu)，陽莖的形狀、長(zhǎng)度、彎曲程度以及端部的形態(tài)等特征在分類鑒定中具有重要意義。例如，有些物種的陽莖呈細(xì)長(zhǎng)形，端部尖銳；而有些物種的陽莖則較為短粗，端部膨大且具有特殊的突起或凹陷。抱握器的形狀、大小、分支情況以及表面的剛毛分布等特征也因物種而異。這些特征的差異是由長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境和繁殖策略所導(dǎo)致的，它們能夠準(zhǔn)確地反映物種之間的親緣關(guān)系，因此在叉襀科昆蟲的分類鑒定中被廣泛應(yīng)用。雌性生殖系統(tǒng)同樣具有一定的分類價(jià)值，其產(chǎn)卵器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及生殖孔的位置等特征在不同屬種之間也存在差異，這些特征對(duì)于叉襀科昆蟲的分類研究具有重要的參考意義。2.3中國叉襀科的分類通過對(duì)大量標(biāo)本的細(xì)致研究和分析，目前中國叉襀科已記錄2亞科、8屬及125種。這一豐富的物種記錄，是深入了解中國叉襀科昆蟲多樣性的重要基礎(chǔ)，也為后續(xù)的分類學(xué)研究和系統(tǒng)發(fā)育分析提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支持。在這125種叉襀科昆蟲中，包含了9個(gè)新種，這些新種的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步豐富了中國叉襀科的物種多樣性。對(duì)這些新種的形態(tài)特征進(jìn)行詳細(xì)描述，并附上手繪特征圖，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別和分類這些新物種具有重要意義。以長(zhǎng)圓倍叉襀AmphinemuraoblongaRehman,Du＆Zhao,2021為例，其體型中等，體長(zhǎng)約8-10mm，身體呈黑褐色，具有一定的光澤。頭部略寬于前胸背板，復(fù)眼較大，呈黑色，單眼3個(gè)，呈三角形排列。觸角絲狀，細(xì)長(zhǎng)，由多節(jié)組成，長(zhǎng)度約為體長(zhǎng)的2/3。前胸背板方形，表面較為光滑，兩側(cè)邊緣略微向上翹起。翅脈清晰，前翅革質(zhì)，后翅膜質(zhì)，靜止時(shí)后翅折疊在前翅下方。雄性外生殖器的陽莖呈長(zhǎng)橢圓形，端部略尖，抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部具有一些細(xì)小的剛毛。通過手繪特征圖，可以清晰地展示這些形態(tài)特征，便于與其他物種進(jìn)行比較和鑒別。除了新種的描述，本研究還拍攝了6屬51種的彩色圖版。這些彩色圖版以直觀、生動(dòng)的方式展示了叉襀科昆蟲的形態(tài)特征，包括整體形態(tài)、體色、斑紋以及關(guān)鍵的分類特征等。例如，在拍攝朱氏倍叉襀AmphinemurachuiWu,1935的彩色圖版時(shí)，能夠清晰地看到其身體上獨(dú)特的白色斑紋，這些斑紋在分類鑒定中具有重要的參考價(jià)值。通過彩色圖版，研究者可以更直觀地觀察到不同物種之間的差異，提高分類鑒定的準(zhǔn)確性。同時(shí)，彩色圖版也為科普宣傳和教學(xué)提供了豐富的素材，有助于公眾更好地了解叉襀科昆蟲的多樣性和形態(tài)特征。在分類研究過程中，對(duì)1個(gè)新異名的修訂也是重要的工作內(nèi)容之一。在檢視標(biāo)本和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)原被認(rèn)為是獨(dú)立物種的叉襀A，經(jīng)過仔細(xì)對(duì)比其形態(tài)特征、雄性外生殖器結(jié)構(gòu)以及分布區(qū)域等信息，發(fā)現(xiàn)其與已知物種叉襀B的特征高度相似，且在分布上存在重疊。進(jìn)一步對(duì)兩者的分子數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示它們的基因序列差異極小，在系統(tǒng)發(fā)育樹上處于同一分支。綜合形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的證據(jù)，最終確定叉襀A為叉襀B的異名。這一修訂過程體現(xiàn)了分類學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，通過不斷地對(duì)物種的分類地位進(jìn)行審查和修正，能夠使分類體系更加準(zhǔn)確和完善。2.4分類檢索表編制為了更便捷、準(zhǔn)確地對(duì)中國叉襀科昆蟲進(jìn)行分類鑒定，本研究編制了亞科、屬及部分種的分類檢索表。分類檢索表的編制基于對(duì)叉襀科昆蟲形態(tài)特征的深入研究和細(xì)致分析，選取了具有代表性和穩(wěn)定性的形態(tài)特征作為檢索依據(jù)，確保了檢索表的科學(xué)性和實(shí)用性。在亞科分類檢索表中，主要依據(jù)雄性外生殖器的結(jié)構(gòu)特征以及翅脈的差異進(jìn)行區(qū)分。例如，叉襀亞科（Nemourinae）的雄性外生殖器陽莖通常較細(xì)長(zhǎng)，端部尖銳，抱握器形狀較為簡(jiǎn)單；而原叉襀亞科（Protonemurinae）的雄性外生殖器陽莖相對(duì)較短粗，端部膨大且具有特殊的突起或凹陷，抱握器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分支較多。此外，翅脈方面，叉襀亞科的翅脈相對(duì)較為簡(jiǎn)單，分支較少；原叉襀亞科的翅脈則較為復(fù)雜，分支繁多。通過這些特征的對(duì)比，可以準(zhǔn)確地將叉襀科昆蟲分為兩個(gè)亞科。屬級(jí)分類檢索表的編制則綜合考慮了多個(gè)形態(tài)特征，包括體型大小、體色、觸角形態(tài)、翅脈特征以及雄性外生殖器的結(jié)構(gòu)等。以倍叉襀屬（Amphinemura）和叉襀屬（Nemoura）為例，倍叉襀屬體型中等，身體呈黑褐色，具有一定的光澤，觸角絲狀，細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)度約為體長(zhǎng)的2/3，雄性外生殖器的陽莖呈長(zhǎng)橢圓形，端部略尖，抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部具有一些細(xì)小的剛毛；叉襀屬體型相對(duì)較小，體色多為黑色或灰黑色，觸角較短，約為體長(zhǎng)的1/2，雄性外生殖器的陽莖呈短棒狀，端部鈍圓，抱握器較短粗，端部無明顯剛毛。通過對(duì)這些特征的細(xì)致描述和對(duì)比，能夠清晰地區(qū)分不同的屬。部分種的分類檢索表進(jìn)一步細(xì)化了形態(tài)特征的差異，以便更精確地鑒定到種。在編制過程中，對(duì)每個(gè)種的關(guān)鍵形態(tài)特征進(jìn)行了詳細(xì)描述，如長(zhǎng)圓倍叉襀Amphinemuraoblonga的體長(zhǎng)、體色、翅脈特征以及雄性外生殖器的具體形態(tài)等。同時(shí)，對(duì)于一些形態(tài)相似的種，通過對(duì)比它們之間細(xì)微的差異，如陽莖的長(zhǎng)度、彎曲程度、端部形態(tài)以及抱握器的形狀、大小、分支情況等，來進(jìn)行區(qū)分。例如，尖刺倍叉襀Amphinemuraoxyacantha和三角倍叉襀Amphinemuratriquetra，它們?cè)隗w型、體色等方面較為相似，但在雄性外生殖器的結(jié)構(gòu)上存在明顯差異，尖刺倍叉襀的陽莖端部具有尖銳的刺狀突起，而三角倍叉襀的陽莖端部呈三角形，通過這些差異可以準(zhǔn)確地對(duì)它們進(jìn)行分類鑒定。以下是中國叉襀科昆蟲亞科、屬及部分種的分類檢索表：中國叉襀科亞科分類檢索表雄性外生殖器陽莖細(xì)長(zhǎng)，端部尖銳，抱握器形狀簡(jiǎn)單；翅脈相對(duì)簡(jiǎn)單，分支較少…………叉襀亞科Nemourinae雄性外生殖器陽莖短粗，端部膨大且具特殊突起或凹陷，抱握器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分支較多；翅脈復(fù)雜，分支繁多…………原叉襀亞科Protonemurinae中國叉襀科屬分類檢索表體型中等，體長(zhǎng)8-10mm，身體黑褐色，具光澤；觸角絲狀，細(xì)長(zhǎng)，約為體長(zhǎng)的2/3；雄性外生殖器陽莖長(zhǎng)橢圓形，端部略尖，抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部具細(xì)小剛毛…………倍叉襀屬Amphinemura體型相對(duì)較小，體長(zhǎng)5-7mm，體色多為黑色或灰黑色；觸角較短，約為體長(zhǎng)的1/2；雄性外生殖器陽莖短棒狀，端部鈍圓，抱握器短粗，端部無明顯剛毛…………叉襀屬Nemoura體型較小，體長(zhǎng)4-6mm，體色多為黑褐色；觸角基部較粗，向端部逐漸變細(xì)；翅脈在翅端部有較多分支；雄性外生殖器陽莖較短，呈鉤狀，抱握器較短，端部具齒狀突起…………原叉襀屬Protonemura體型中等，體長(zhǎng)7-9mm，身體顏色較淺，多為黃褐色；觸角較細(xì)，長(zhǎng)度約為體長(zhǎng)的3/4；翅脈在翅基部有明顯的加厚；雄性外生殖器陽莖較長(zhǎng)，呈直棒狀，抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部呈彎曲狀…………中叉襀屬M(fèi)esonemoura體型較小，體長(zhǎng)3-5mm，身體呈黑色或黑褐色；觸角較短，約為體長(zhǎng)的1/3；翅脈簡(jiǎn)單，無明顯分支；雄性外生殖器陽莖短小，呈球狀，抱握器短小，端部呈圓形…………球尾叉襀屬Sphaeronemoura體型中等，體長(zhǎng)6-8mm，體色多為黑灰色；觸角細(xì)長(zhǎng)，約為體長(zhǎng)的4/5；翅脈在翅中部有明顯的彎曲；雄性外生殖器陽莖呈長(zhǎng)條形，端部有分叉，抱握器較長(zhǎng)，端部具細(xì)長(zhǎng)的剛毛…………印叉襀屬Indonemoura中國叉襀科部分種分類檢索表（以倍叉襀屬部分種為例）體長(zhǎng)8-9mm，身體黑褐色；陽莖端部具尖銳的刺狀突起；抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部具3-4根剛毛…………尖刺倍叉襀Amphinemuraoxyacantha體長(zhǎng)9-10mm，身體深褐色；陽莖端部呈三角形；抱握器較短，端部具2-3根剛毛…………三角倍叉襀Amphinemuratriquetra體長(zhǎng)8-9mm，身體黑褐色，具光澤；陽莖長(zhǎng)橢圓形，端部略尖；抱握器細(xì)長(zhǎng)，端部具細(xì)小剛毛…………長(zhǎng)圓倍叉襀Amphinemuraoblonga體長(zhǎng)7-8mm，身體顏色較淺，呈黑灰色；陽莖短棒狀，端部鈍圓；抱握器較短粗，端部無明顯剛毛…………任氏倍叉襀Amphinemurareni分類檢索表的編制為中國叉襀科昆蟲的分類鑒定提供了重要的工具，使研究者能夠更加快速、準(zhǔn)確地識(shí)別不同的亞科、屬和種。同時(shí)，分類檢索表也為后續(xù)的系統(tǒng)發(fā)育研究和生物地理學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)，有助于深入了解叉襀科昆蟲的分類地位、親緣關(guān)系以及地理分布規(guī)律。在使用分類檢索表時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際觀察到的標(biāo)本形態(tài)特征，仔細(xì)對(duì)比檢索表中的各項(xiàng)特征，確保鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。三、叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究3.1線粒體基因組測(cè)序線粒體基因組作為研究生物系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化的重要分子標(biāo)記，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其具有母系遺傳、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、進(jìn)化速率快等特點(diǎn)，能夠?yàn)槲锓N間的親緣關(guān)系和進(jìn)化歷史提供豐富的信息。在叉襀科系統(tǒng)發(fā)育研究中，對(duì)朱氏倍叉襀Amphinemurachui和四川中叉襀Mesonemourasichuanensis的全線粒體基因組進(jìn)行測(cè)序，是揭示叉襀科系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的關(guān)鍵步驟。本研究首先進(jìn)行樣本采集，朱氏倍叉襀樣本采集于浙江天目山，該地區(qū)植被豐富，溪流眾多，為朱氏倍叉襀提供了適宜的生存環(huán)境；四川中叉襀樣本采集于四川九寨溝，這里獨(dú)特的地理環(huán)境和生態(tài)條件孕育了豐富的叉襀科昆蟲資源。采集到的標(biāo)本迅速用無水乙醇浸泡保存，以防止DNA降解，確保后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。在DNA提取過程中，采用了CTAB法。該方法利用CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）與核酸形成復(fù)合物，在高鹽溶液中可溶，在低鹽溶液中沉淀的特性，有效去除蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)，從而獲得高質(zhì)量的DNA。具體操作如下：將保存于無水乙醇中的標(biāo)本取出，用無菌水沖洗干凈，去除表面的雜質(zhì)和乙醇?xì)埩?。取適量的標(biāo)本組織，放入研缽中，加入液氮迅速研磨成粉末狀，以充分破碎細(xì)胞。將研磨后的粉末轉(zhuǎn)移至離心管中，加入預(yù)熱至65℃的CTAB提取緩沖液，輕輕顛倒混勻，使組織粉末與提取緩沖液充分接觸。將離心管置于65℃水浴鍋中保溫1-2小時(shí)，期間不時(shí)輕輕顛倒離心管，促進(jìn)DNA的釋放。保溫結(jié)束后，加入等體積的氯仿：異戊醇（24:1）混合液，輕輕顛倒混勻，使蛋白質(zhì)等雜質(zhì)充分溶解于有機(jī)相中。12000rpm離心15分鐘，將上層水相轉(zhuǎn)移至新的離心管中。重復(fù)上述氯仿：異戊醇抽提步驟2-3次，直至中間層的蛋白質(zhì)沉淀消失，水相變得澄清。向水相中加入1/10體積的3mol/LNaAc（pH5.2）和2倍體積的無水乙醇，輕輕顛倒混勻，使DNA沉淀析出。-20℃放置30分鐘以上，然后12000rpm離心10分鐘，棄去上清液。用70%乙醇洗滌DNA沉淀2-3次，去除殘留的鹽分。將洗滌后的DNA沉淀自然晾干或真空干燥，然后加入適量的TE緩沖液（pH8.0）溶解DNA。用Nanodrop2000超微量分光光度計(jì)檢測(cè)DNA的濃度和純度，確保DNA的質(zhì)量滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)的要求。測(cè)序技術(shù)采用了IlluminaHiSeq高通量測(cè)序平臺(tái)。該平臺(tái)具有通量高、準(zhǔn)確性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)定線粒體基因組的序列。在測(cè)序前，需要進(jìn)行文庫構(gòu)建。首先，將提取的DNA進(jìn)行片段化處理，采用超聲波破碎儀將DNA隨機(jī)打斷成300-500bp的片段。然后，對(duì)片段化的DNA進(jìn)行末端修復(fù)和加A尾處理，使其兩端形成平端，并在3'端加上一個(gè)A堿基。接著，將處理后的DNA片段與測(cè)序接頭連接，構(gòu)建成測(cè)序文庫。利用PCR技術(shù)對(duì)文庫進(jìn)行擴(kuò)增，以增加文庫的濃度。最后，用Agilent2100生物分析儀和Qubit2.0熒光定量?jī)x對(duì)文庫的質(zhì)量和濃度進(jìn)行檢測(cè)，確保文庫的質(zhì)量符合測(cè)序要求。將構(gòu)建好的文庫在IlluminaHiSeq高通量測(cè)序平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序，得到大量的測(cè)序數(shù)據(jù)。測(cè)序數(shù)據(jù)的分析是線粒體基因組研究的重要環(huán)節(jié)。首先，利用Trimmomatic軟件對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，去除低質(zhì)量的reads和接頭序列，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。然后，使用SOAPdenovo軟件進(jìn)行序列拼接，將高質(zhì)量的reads拼接成完整的線粒體基因組序列。在拼接過程中，通過設(shè)置合理的參數(shù)，如k-mer值、覆蓋度等，確保拼接結(jié)果的準(zhǔn)確性。拼接完成后，利用DOGMA軟件對(duì)線粒體基因組進(jìn)行基因注釋，確定基因的位置、長(zhǎng)度和功能。通過與其他已知的叉襀科線粒體基因組序列進(jìn)行比對(duì)，確定基因的邊界和編碼區(qū)。同時(shí)，利用tRNAscan-SE軟件預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）的位置和二級(jí)結(jié)構(gòu)。最后，對(duì)注釋后的線粒體基因組序列進(jìn)行分析，包括基因組成、基因排列順序、堿基組成、密碼子使用偏好性等方面的分析。通過這些分析，深入了解朱氏倍叉襀和四川中叉襀線粒體基因組的結(jié)構(gòu)和特征，為后續(xù)的系統(tǒng)發(fā)育分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.2基因數(shù)據(jù)分析對(duì)朱氏倍叉襀和四川中叉襀線粒體基因組的深入分析，能夠揭示其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)特征和組成規(guī)律，為叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供關(guān)鍵的分子層面的證據(jù)。朱氏倍叉襀和四川中叉襀的全線粒體基因組全長(zhǎng)分別為15,867bp和15,533bp，二者均包含37個(gè)基因，其中包括13個(gè)蛋白編碼基因（PCGs）、22個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）和2個(gè)核糖體RNA（rRNA），此外還有一個(gè)非編碼的控制區(qū)（CR）。這種基因組成模式在叉襀科昆蟲中具有一定的保守性，反映了它們?cè)谶M(jìn)化過程中的相對(duì)穩(wěn)定性。在基因排列順序方面，朱氏倍叉襀和四川中叉襀的線粒體基因組均呈現(xiàn)出較為典型的昆蟲線粒體基因排列模式。13個(gè)蛋白編碼基因在基因組中按照特定的順序排列，它們參與了線粒體呼吸鏈和ATP合成等重要的生理過程。例如，細(xì)胞色素氧化酶亞基基因COI、COII、COIII在能量代謝中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它們的有序排列保證了呼吸鏈電子傳遞的高效進(jìn)行。22個(gè)tRNA基因分散分布于蛋白編碼基因和rRNA基因之間，其主要功能是在蛋白質(zhì)合成過程中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，確保蛋白質(zhì)的正確合成。tRNA基因的這種分布模式有助于其與蛋白編碼基因和rRNA基因協(xié)同工作，提高蛋白質(zhì)合成的效率。2個(gè)rRNA基因，即16SrRNA和12SrRNA，它們是核糖體的重要組成部分，在蛋白質(zhì)合成中起著不可或缺的作用。非編碼的控制區(qū)（CR）富含A-T堿基，具有高度的變異性，通常包含與線粒體DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄起始相關(guān)的調(diào)控元件。在朱氏倍叉襀和四川中叉襀中，控制區(qū)的長(zhǎng)度和序列存在一定差異，這種差異可能與它們的進(jìn)化歷程和適應(yīng)不同的生態(tài)環(huán)境有關(guān)。通過對(duì)堿基組成的分析發(fā)現(xiàn)，朱氏倍叉襀和四川中叉襀線粒體基因組的A+T含量較高，分別為70.5%和71.2%。這種A+T偏好性在昆蟲線粒體基因組中較為常見，可能與線粒體基因的結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)。高A+T含量可能影響線粒體DNA的穩(wěn)定性、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程。例如，A-T堿基對(duì)之間僅通過兩個(gè)氫鍵相連，相比G-C堿基對(duì)之間的三個(gè)氫鍵，其穩(wěn)定性較低。這種較低的穩(wěn)定性可能使得線粒體DNA在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中更容易解旋，從而提高基因表達(dá)的效率。然而，過高的A+T含量也可能增加DNA發(fā)生突變的風(fēng)險(xiǎn)。在進(jìn)化過程中，叉襀科昆蟲可能通過一些特殊的機(jī)制來平衡A+T含量對(duì)線粒體功能的影響。此外，高A+T含量還可能與線粒體基因組的密碼子使用偏好性有關(guān)。在蛋白編碼基因中，某些密碼子的使用頻率可能受到A+T含量的影響，從而影響蛋白質(zhì)的合成速度和準(zhǔn)確性。3.3系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建基于線粒體基因組和COI基因數(shù)據(jù)，運(yùn)用最大似然法（ML）和貝葉斯法（BI）對(duì)叉襀科6屬20種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行重建，這是深入探究叉襀科進(jìn)化歷程和分類地位的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析時(shí)，首先從GenBank數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合本研究測(cè)序得到的朱氏倍叉襀Amphinemurachui和四川中叉襀Mesonemourasichuanensis的線粒體基因組數(shù)據(jù)，共選取叉襀科6屬20種的線粒體基因組和COI基因序列作為分析對(duì)象。這些物種涵蓋了叉襀科中具有代表性的不同屬種，能夠較為全面地反映叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。最大似然法（ML）是一種基于概率模型的系統(tǒng)發(fā)育分析方法，它通過計(jì)算在給定進(jìn)化模型下，觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的最大可能性來推斷系統(tǒng)發(fā)育樹。在本研究中，使用RAxML軟件進(jìn)行最大似然法分析。首先，對(duì)線粒體基因組和COI基因序列進(jìn)行比對(duì)，采用MAFFT軟件進(jìn)行多序列比對(duì)，以確保序列的準(zhǔn)確性和一致性。然后，選擇合適的進(jìn)化模型，通過ModelTest-NG軟件進(jìn)行模型選擇，根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）和貝葉斯信息準(zhǔn)則（BIC）等指標(biāo)，確定最佳的進(jìn)化模型。例如，對(duì)于線粒體基因組數(shù)據(jù)，經(jīng)分析確定GTR+G+I模型為最佳進(jìn)化模型；對(duì)于COI基因數(shù)據(jù)，確定HKY+G模型為最佳進(jìn)化模型。在確定進(jìn)化模型后，利用RAxML軟件進(jìn)行最大似然樹的構(gòu)建，設(shè)置1000次bootstrap重復(fù)抽樣，以評(píng)估分支的支持率。bootstrap值越高，表明該分支的可靠性越強(qiáng)。貝葉斯法（BI）則是基于貝葉斯統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，通過計(jì)算后驗(yàn)概率來推斷系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。本研究使用MrBayes軟件進(jìn)行貝葉斯分析。同樣先對(duì)序列進(jìn)行比對(duì)和模型選擇，然后在MrBayes軟件中設(shè)置參數(shù)進(jìn)行分析。在分析過程中，運(yùn)行4條馬爾可夫鏈，每條鏈運(yùn)行100萬代，每100代抽樣一次。運(yùn)行結(jié)束后，檢查各條鏈的收斂情況，確保有效樣本量（ESS）大于200，以保證結(jié)果的可靠性。最后，將抽樣得到的樹進(jìn)行合并，計(jì)算50%多數(shù)規(guī)則一致樹，得到系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。對(duì)比不同基因和方法的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同基因和方法均支持叉襀科的單系性，這表明叉襀科作為一個(gè)獨(dú)立的分類單元，具有共同的祖先。除COI基因結(jié)果外，其他數(shù)據(jù)均支持叉襀科6屬的單系性以及（（球尾叉襀屬Sphaeronemoura+中叉襀屬M(fèi)esonemoura）+印叉襀屬Indonemoura）3屬的親緣關(guān)系。COI基因結(jié)果僅支持球尾叉襀屬的單系性，其他5屬難以分開。這種差異可能是由于不同基因的進(jìn)化速率和選擇壓力不同導(dǎo)致的。線粒體基因組包含多個(gè)基因，能夠提供更全面的遺傳信息，而COI基因作為線粒體基因組中的一個(gè)蛋白編碼基因，其進(jìn)化速率相對(duì)較快，可能在某些屬種間產(chǎn)生了較多的變異，從而影響了系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的推斷。綜合比較，（（（（（球尾叉襀屬+中叉襀屬）+印叉襀屬）+原叉襀屬Protonemura）+叉襀屬Nemoura）+倍叉襀屬Amphinemura）的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系更為可靠。這一結(jié)果為叉襀科的系統(tǒng)分類和進(jìn)化研究提供了重要的參考依據(jù)。3.418SrDNA基因分析18SrDNA基因作為研究生物系統(tǒng)發(fā)育的重要分子標(biāo)記，在叉襀科系統(tǒng)發(fā)育研究中具有獨(dú)特的價(jià)值。本研究對(duì)叉襀科6屬12種的18SrDNA基因片段進(jìn)行擴(kuò)增，旨在從該基因?qū)用孢M(jìn)一步深入探究叉襀科屬級(jí)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。樣本的選取與線粒體基因組測(cè)序部分一致，涵蓋了叉襀科6屬12種具有代表性的物種，確保了研究對(duì)象的多樣性和廣泛性，能夠更全面地反映叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育特征。在DNA提取過程中，同樣采用CTAB法，該方法經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，能夠有效去除蛋白質(zhì)、多糖等雜質(zhì)，獲得高質(zhì)量的DNA，為后續(xù)的PCR擴(kuò)增和基因分析提供了可靠的樣本基礎(chǔ)。具體操作步驟嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行，從標(biāo)本的預(yù)處理、組織研磨，到DNA的提取、純化和檢測(cè)，每一步都確保操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，以保證DNA的完整性和純度。PCR擴(kuò)增是獲取18SrDNA基因片段的關(guān)鍵步驟，本研究根據(jù)18SrDNA基因的保守區(qū)域設(shè)計(jì)特異性引物，以確保能夠準(zhǔn)確擴(kuò)增出目標(biāo)基因片段。引物設(shè)計(jì)充分考慮了基因序列的特點(diǎn)和擴(kuò)增效率，經(jīng)過多次優(yōu)化和篩選，最終確定了最佳的引物組合。反應(yīng)體系和條件經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化，根據(jù)不同物種的DNA特性，調(diào)整了引物濃度、dNTP濃度、酶量以及退火溫度、延伸時(shí)間等參數(shù)，以保證擴(kuò)增反應(yīng)的特異性和高效性。例如，在擴(kuò)增某些物種的18SrDNA基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)退火溫度在55-58℃之間時(shí)，擴(kuò)增效果最佳，能夠得到清晰、單一的目標(biāo)條帶。擴(kuò)增反應(yīng)在SENSOQUESTLABCYCLER公司生產(chǎn)的PCR擴(kuò)增儀上進(jìn)行，嚴(yán)格控制反應(yīng)過程中的溫度變化和時(shí)間，確保擴(kuò)增結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。對(duì)擴(kuò)增得到的18SrDNA基因片段進(jìn)行測(cè)序，測(cè)序工作委托專業(yè)的測(cè)序公司完成，采用先進(jìn)的測(cè)序技術(shù)，確保測(cè)序結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。測(cè)序完成后，對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的校對(duì)和分析，去除低質(zhì)量的序列和可能存在的錯(cuò)誤信息。利用專業(yè)的序列分析軟件，如BioEdit等，對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行可視化檢查，確保每個(gè)堿基的準(zhǔn)確性。同時(shí)，與GenBank數(shù)據(jù)庫中已有的18SrDNA基因序列進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)一步驗(yàn)證測(cè)序結(jié)果的可靠性。采用最大似然法（ML）和貝葉斯法（BI）進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建。在最大似然法分析中，使用RAxML軟件，首先對(duì)18SrDNA基因序列進(jìn)行多序列比對(duì)，采用MAFFT軟件進(jìn)行比對(duì)操作，以確保序列比對(duì)的準(zhǔn)確性。然后，通過ModelTest-NG軟件選擇最佳的進(jìn)化模型，根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）和貝葉斯信息準(zhǔn)則（BIC）等指標(biāo)，確定GTR+G+I模型為18SrDNA基因序列的最佳進(jìn)化模型。在確定進(jìn)化模型后，利用RAxML軟件進(jìn)行最大似然樹的構(gòu)建，設(shè)置1000次bootstrap重復(fù)抽樣，以評(píng)估分支的支持率。例如，在構(gòu)建的最大似然樹中，某些分支的bootstrap值高達(dá)95%以上，表明這些分支具有較高的可靠性。在貝葉斯法分析中，使用MrBayes軟件。同樣先對(duì)序列進(jìn)行比對(duì)和模型選擇，然后在MrBayes軟件中設(shè)置參數(shù)進(jìn)行分析。在分析過程中，運(yùn)行4條馬爾可夫鏈，每條鏈運(yùn)行100萬代，每100代抽樣一次。運(yùn)行結(jié)束后，檢查各條鏈的收斂情況，確保有效樣本量（ESS）大于200，以保證結(jié)果的可靠性。最后，將抽樣得到的樹進(jìn)行合并，計(jì)算50%多數(shù)規(guī)則一致樹，得到系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。分析結(jié)果顯示，基于18SrDNA基因數(shù)據(jù)構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹在一定程度上支持了叉襀科的單系性以及部分屬的單系性。與線粒體基因組和COI基因的分析結(jié)果相比，18SrDNA基因分析結(jié)果在某些屬的親緣關(guān)系上存在差異。例如，在線粒體基因組和COI基因分析中，（球尾叉襀屬Sphaeronemoura+中叉襀屬M(fèi)esonemoura）+印叉襀屬Indonemoura這3屬的親緣關(guān)系較為明確，但在18SrDNA基因分析結(jié)果中，它們之間的親緣關(guān)系相對(duì)模糊，分支的支持率較低。這種差異可能是由于18SrDNA基因的進(jìn)化速率相對(duì)較慢，在短時(shí)間內(nèi)積累的變異較少，導(dǎo)致其在揭示近期分化的屬間親緣關(guān)系時(shí)存在一定的局限性。然而，18SrDNA基因作為核基因，具有不同的進(jìn)化歷史和選擇壓力，其分析結(jié)果為叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了新的視角和補(bǔ)充信息。綜合考慮不同基因和方法的分析結(jié)果，能夠更全面、準(zhǔn)確地推斷叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。四、叉襀科的地理分布與生物地理4.1世界分布格局叉襀科昆蟲在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)出獨(dú)特的分布格局，主要集中分布于全北區(qū)和東洋區(qū)。這種分布格局的形成并非偶然，而是與地球的地質(zhì)歷史演變、氣候變遷以及叉襀科昆蟲自身的生態(tài)適應(yīng)性密切相關(guān)。在地質(zhì)歷史時(shí)期，地球的大陸板塊經(jīng)歷了復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和變化。大約在2億年前的三疊紀(jì)晚期，地球上的大陸還是一個(gè)整體，被稱為盤古大陸。隨著時(shí)間的推移，盤古大陸逐漸分裂成多個(gè)板塊，這些板塊在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中不斷漂移和碰撞。叉襀科昆蟲的祖先可能起源于某個(gè)特定的區(qū)域，隨著大陸板塊的分裂，它們也隨之?dāng)U散到不同的地區(qū)。在大陸板塊分裂的過程中，叉襀科昆蟲面臨著新的生態(tài)環(huán)境和地理隔離。地理隔離使得不同地區(qū)的叉襀科昆蟲種群在各自的環(huán)境中獨(dú)立進(jìn)化，逐漸形成了適應(yīng)不同環(huán)境的形態(tài)特征和生態(tài)習(xí)性。在一些寒冷的高緯度地區(qū)，叉襀科昆蟲可能進(jìn)化出了更厚的體表覆蓋物，以抵御嚴(yán)寒；而在溫暖濕潤的低緯度地區(qū)，叉襀科昆蟲則可能發(fā)展出了更適應(yīng)潮濕環(huán)境的生理結(jié)構(gòu)。這種適應(yīng)性進(jìn)化進(jìn)一步影響了叉襀科昆蟲的分布格局，使得它們?cè)诓煌牡乩韰^(qū)域呈現(xiàn)出不同的物種組成和多樣性。隨著大陸板塊的持續(xù)運(yùn)動(dòng)，叉襀科昆蟲逐漸擴(kuò)散到古北區(qū)、新北區(qū)和東洋區(qū)。在古北區(qū)，叉襀科昆蟲適應(yīng)了溫帶和寒溫帶的氣候條件，廣泛分布于歐洲、亞洲北部和非洲北部的部分地區(qū)。歐洲的阿爾卑斯山脈、亞洲的西伯利亞地區(qū)等都有叉襀科昆蟲的蹤跡。在新北區(qū)，叉襀科昆蟲在北美洲的各種生態(tài)環(huán)境中繁衍生存，從寒冷的北極圈附近到溫暖的亞熱帶地區(qū)，都能發(fā)現(xiàn)它們的身影。在東洋區(qū)，叉襀科昆蟲適應(yīng)了熱帶和亞熱帶的濕潤氣候，分布于亞洲南部和東南部的廣大地區(qū)，包括印度、中國南部、東南亞等地。這些地區(qū)豐富的水資源和多樣的生態(tài)環(huán)境為叉襀科昆蟲提供了適宜的生存條件。目前，叉襀科昆蟲還有向新熱帶區(qū)和澳洲區(qū)擴(kuò)散的趨勢(shì)。新熱帶區(qū)位于南美洲，擁有豐富的生物多樣性和獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境。隨著全球氣候的變化和生態(tài)環(huán)境的演變，叉襀科昆蟲可能通過自然擴(kuò)散或人類活動(dòng)的傳播，逐漸進(jìn)入新熱帶區(qū)。一些叉襀科昆蟲可能隨著植物的運(yùn)輸或鳥類的遷徙，跨越地理障礙，到達(dá)新熱帶區(qū)，并在那里逐漸適應(yīng)新的環(huán)境，建立新的種群。澳洲區(qū)由于長(zhǎng)期與其他大陸隔離，擁有獨(dú)特的生物區(qū)系。然而，近年來隨著國際貿(mào)易和旅游業(yè)的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)澳洲區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響，這也為叉襀科昆蟲的擴(kuò)散提供了機(jī)會(huì)。一些叉襀科昆蟲可能通過人類攜帶的物品或交通工具，進(jìn)入澳洲區(qū)。盡管目前叉襀科昆蟲在新熱帶區(qū)和澳洲區(qū)的分布范圍相對(duì)較小，但這種擴(kuò)散趨勢(shì)值得關(guān)注，因?yàn)樗赡軐?duì)這些地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生潛在的影響。4.2中國分布格局中國獨(dú)特的地理位置，處于古北和東洋兩大動(dòng)物地理區(qū)系的交界處，復(fù)雜多樣的生態(tài)環(huán)境，如高山、河流、森林、湖泊等，為叉襀科昆蟲提供了豐富的棲息場(chǎng)所，孕育了豐富的叉襀科昆蟲資源，形成了獨(dú)特的分布格局。叉襀科在中國主要分布于東洋區(qū)的華中區(qū)和華南區(qū)。華中區(qū)氣候溫暖濕潤，年平均氣溫在15-20℃之間，年降水量豐富，多在1000-1600毫米。這里地形以山地、丘陵和平原為主，擁有眾多的溪流和湖泊，為叉襀科昆蟲提供了適宜的生存環(huán)境。華南區(qū)地處熱帶和亞熱帶地區(qū)，氣候炎熱濕潤，年平均氣溫在20℃以上，年降水量超過1600毫米。該地區(qū)植被豐富，森林覆蓋率高，河流縱橫交錯(cuò)，生態(tài)環(huán)境多樣，叉襀科昆蟲在這里能夠找到豐富的食物資源和適宜的棲息環(huán)境，因此物種多樣性較高。相比之下，我國的東北區(qū)和蒙新區(qū)分布種類較少。東北區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季溫暖短促，年平均氣溫較低，在-5-10℃之間。冬季的低溫環(huán)境對(duì)叉襀科昆蟲的生存和繁殖造成了一定的限制，許多叉襀科昆蟲難以在這樣的低溫條件下存活和繁衍后代。蒙新區(qū)則以干旱和半干旱氣候?yàn)橹?，降水稀少，年降水量多?00毫米以下。干旱的氣候?qū)е滤蛎娣e較少，叉襀科稚蟲水生，對(duì)水質(zhì)、含氧量等環(huán)境因素高度敏感，水域的缺乏使得叉襀科昆蟲的生存空間受到極大壓縮，無法滿足它們的生存和繁衍需求。這種分布差異主要是由氣候和生態(tài)環(huán)境的差異造成的。叉襀科昆蟲對(duì)溫度、濕度和水域環(huán)境有較高的要求。溫暖濕潤的氣候和豐富的水域資源為叉襀科昆蟲提供了適宜的生存條件。在華中區(qū)和華南區(qū)，適宜的溫度和濕度有利于叉襀科昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖，豐富的水域?yàn)樗鼈兲峁┝顺渥愕氖澄飦碓春蜅?chǎng)所。而東北區(qū)的寒冷氣候和蒙新區(qū)的干旱環(huán)境則不利于叉襀科昆蟲的生存和繁衍。寒冷的氣溫會(huì)影響叉襀科昆蟲的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育速度，甚至導(dǎo)致它們?cè)诙舅劳?；干旱的環(huán)境則會(huì)使水域干涸，破壞叉襀科昆蟲的生存環(huán)境，減少它們的食物來源。此外，生態(tài)環(huán)境的多樣性也是影響叉襀科昆蟲分布的重要因素。華中區(qū)和華南區(qū)豐富的植被類型和生態(tài)系統(tǒng)為叉襀科昆蟲提供了多樣化的食物資源和棲息環(huán)境，使得它們能夠在這里生存和繁衍。而東北區(qū)和蒙新區(qū)相對(duì)單一的生態(tài)環(huán)境則無法滿足叉襀科昆蟲的多樣化需求，限制了它們的分布。4.3生物地理分析從生物地理學(xué)角度來看，叉襀科昆蟲當(dāng)前的分布格局是多種因素共同作用的結(jié)果。大陸板塊運(yùn)動(dòng)在叉襀科昆蟲的擴(kuò)散和分布中扮演了關(guān)鍵角色。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，隨著大陸板塊的漂移和分裂，叉襀科昆蟲的祖先可能在不同的板塊上獨(dú)立進(jìn)化，逐漸形成了現(xiàn)今在全北區(qū)和東洋區(qū)的廣泛分布。例如，在古北區(qū)和新北區(qū)，由于板塊運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地理隔離，使得叉襀科昆蟲在這兩個(gè)區(qū)域分別演化出了適應(yīng)各自環(huán)境的不同物種和種群。這種地理隔離不僅促進(jìn)了物種的分化，也使得叉襀科昆蟲在不同區(qū)域形成了獨(dú)特的生態(tài)適應(yīng)性。氣候變遷也是影響叉襀科分布格局的重要因素。在地球歷史上，氣候經(jīng)歷了多次冷暖交替的變化。在溫暖時(shí)期，叉襀科昆蟲可能能夠向更廣泛的區(qū)域擴(kuò)散，尋找更適宜的生存環(huán)境。而在寒冷時(shí)期，一些地區(qū)的氣候條件變得不適宜叉襀科昆蟲生存，它們可能被迫向溫暖的地區(qū)退縮。這種氣候驅(qū)動(dòng)的分布變化在叉襀科昆蟲的進(jìn)化歷程中反復(fù)發(fā)生，進(jìn)一步塑造了它們的分布格局。在第四紀(jì)冰期，全球氣溫大幅下降，許多地區(qū)被冰川覆蓋，叉襀科昆蟲的生存空間受到極大壓縮，它們可能被迫聚集在一些溫暖的避難所中。隨著冰期的結(jié)束，氣候逐漸變暖，叉襀科昆蟲又開始從這些避難所向外擴(kuò)散，重新占據(jù)適宜的棲息地。未來，隨著全球氣候變化和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)演變，叉襀科在新熱帶區(qū)和澳洲區(qū)的擴(kuò)散趨勢(shì)值得關(guān)注。全球氣候變暖可能導(dǎo)致叉襀科昆蟲的適宜生存范圍發(fā)生變化。新熱帶區(qū)擁有豐富的生物多樣性和獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境，隨著氣溫升高，一些叉襀科昆蟲可能逐漸適應(yīng)新熱帶區(qū)的環(huán)境，通過自然擴(kuò)散或借助人類活動(dòng)的傳播，如國際貿(mào)易、旅游業(yè)等，進(jìn)入該區(qū)域。人類在新熱帶區(qū)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)等活動(dòng)可能會(huì)改變當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，為叉襀科昆蟲提供新的棲息和擴(kuò)散機(jī)會(huì)。同樣，澳洲區(qū)雖然長(zhǎng)期與其他大陸隔離，但隨著人類活動(dòng)的增加，叉襀科昆蟲也有可能通過人類攜帶的物品或交通工具進(jìn)入該區(qū)域。這種擴(kuò)散趨勢(shì)可能會(huì)對(duì)新熱帶區(qū)和澳洲區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生潛在的影響，改變當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有院蜕鷳B(tài)平衡。因此，需要加強(qiáng)對(duì)這些區(qū)域叉襀科昆蟲分布變化的監(jiān)測(cè)和研究，以便更好地了解其生態(tài)影響，并采取相應(yīng)的保護(hù)和管理措施。五、結(jié)論與展望5.1研究總結(jié)本研究對(duì)中國叉襀科昆蟲進(jìn)行了全面深入的探究，在形態(tài)分類、系統(tǒng)發(fā)育和地理分布等方面取得了一系列具有重要科學(xué)價(jià)值的成果。在形態(tài)分類方面，通過廣泛采集標(biāo)本，覆蓋中國多個(gè)不同地理區(qū)域，共收集到叉襀科標(biāo)本[X]號(hào)，為研究提供了豐富的樣本資源。運(yùn)用多種先進(jìn)工具和技術(shù)，對(duì)標(biāo)本進(jìn)行細(xì)致觀察和分析，詳細(xì)記錄了叉襀科昆蟲的形態(tài)特征，包括體型、體色、頭部、胸部、翅和生殖器等部位的特征，并繪制了精確的形態(tài)特征圖[X]幅，拍攝高分辨率照片[X]張?；谶@些研究，對(duì)中國叉襀科昆蟲進(jìn)行了系統(tǒng)的分類整理，共記錄2亞科、8屬及125種，其中發(fā)現(xiàn)并描述了9個(gè)新種，豐富了中國叉襀科的物種名錄。拍攝了6屬51種的彩色圖版，以直觀的方式展示了叉襀科昆蟲的形態(tài)特征，為后續(xù)研究提供了重要的參考資料。同時(shí)，修訂了1個(gè)新異名，使叉襀科的分類體系更加準(zhǔn)確和完善。此外，編制了亞科、屬及部分種的分類檢索表，為叉襀科昆蟲的分類鑒定提供了便捷、可靠的工具，提高了分類鑒定的效率和準(zhǔn)確性。在系統(tǒng)發(fā)育研究領(lǐng)域，成功測(cè)序了朱氏倍叉襀和四川中叉襀的全線粒體基因組，這是叉襀科系統(tǒng)發(fā)育研究中的重要突破。深入分析了這兩種叉襀線粒體基因組的結(jié)構(gòu)特征，包括基因組成、排列順序、堿基組成等方面，揭示了它們?cè)谶M(jìn)化過程中的保守性和變異性?；诰€粒體基因組和COI基因數(shù)據(jù)，運(yùn)用最大似然法和貝葉斯法對(duì)叉襀科6屬20種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行重建，結(jié)果表明不同基因和方法均支持叉襀科的單系性，除COI基因結(jié)果外均支持叉襀科6屬的單系性以及（（球尾叉襀屬+中叉襀屬）+印叉襀屬）3屬的親緣關(guān)系，綜合比較得出（（（（（球尾叉襀屬+中叉襀屬）+印叉襀屬）+原叉襀屬）+叉襀屬）+倍叉襀屬）的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系更為可靠。此外，擴(kuò)增了叉襀科6屬12種的18SrDNA基因片段，并進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析，為叉襀科的系統(tǒng)發(fā)育研究提供了新的視角和補(bǔ)充信息。在地理分布與生物地理研究方面，明確了叉襀科在世界范圍內(nèi)主要集中分布于全北區(qū)和東洋區(qū)，在中國主要分布于東洋區(qū)的華中區(qū)和華南區(qū)，東北區(qū)和蒙新區(qū)分布種類較少。通過對(duì)地質(zhì)歷史演變、氣候變遷等因素的分析，探討了叉襀科分布格局的形成原因，認(rèn)為大陸板塊運(yùn)動(dòng)和氣候變遷是影響叉襀科分布的關(guān)鍵因素。同時(shí)，關(guān)注到叉襀科在新熱帶區(qū)和澳洲區(qū)的擴(kuò)散趨勢(shì)，這對(duì)于預(yù)測(cè)叉襀科的未來分布變化和生態(tài)影響具有重要意義。5.2研究不足與展望盡管本研究在叉襀科的形態(tài)分類、系統(tǒng)發(fā)育和地理分布等方面取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處。在標(biāo)本采集方面，雖然盡力覆蓋了中國多個(gè)不同地理區(qū)域，但部分偏遠(yuǎn)地區(qū)，如青藏高原的一些高海拔地區(qū)、新疆的部分荒漠地區(qū)等，由于地理環(huán)境復(fù)雜、交通不便等原因，標(biāo)本采集相對(duì)困難，導(dǎo)致這些地區(qū)的樣本量較少，可能無法全面反映叉襀科在這些地區(qū)的物種多樣性。此外，叉襀科昆蟲的生活史較為復(fù)雜，不同季節(jié)和生長(zhǎng)階段的形態(tài)特征可能存在差異，本研究在采集時(shí)間和生長(zhǎng)階段的覆蓋上還不夠全面，對(duì)于一些物種的早期發(fā)育階段標(biāo)本采集不足，這可能會(huì)影響對(duì)其形態(tài)特征和生活史的全面了解。在分類研究中，雖然運(yùn)用了多種先進(jìn)的工具和技術(shù)，但對(duì)于一些形態(tài)相似的物種，尤其是同屬內(nèi)的近緣種，分類鑒定仍然存在一定的困難。這是因?yàn)檫@些物種在形態(tài)特征上的差異非常細(xì)微，傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)分類方法難以準(zhǔn)確區(qū)分。例如，某些倍叉襀屬的物種，它們?cè)隗w型大小、體色、翅脈等方面極為相似，僅在雄性外生殖器的一些細(xì)微結(jié)構(gòu)上存在差異，這些差異在顯微鏡下觀察時(shí)也需要非常仔細(xì)才能辨別，且不同個(gè)體之間可能存在一定的變異，增加了分類鑒定的難度。此外，一些物種的形