新热带地区Maindroniidae科的新属，以及对Maindronia neotropicalis（昆虫纲，Zygentoma目）的重新描述

《Zoologischer Anzeiger》：New genera of Neotropical Maindroniidae, with a redescription of Maindronia neotropicalis (Insecta, Zygentoma)

智利阿塔卡玛沙漠 Maindroniidae 目昆虫的多样性研究，通过形态学（SEM、μCT）和分子（COI 基因）分析，确认原分类中的 Maindronia neotropicalis 为新属 Atacamus 的模式种，并从秘鲁描述新属 Peruatacamus 及其新种 atunpacha。建立 Atacaminae 亚科（含新属及新种），通过前肠结构、感觉器官、体色斑纹等特征与旧大陆 Maindroniinae 亚科区分，揭示新世界物种的形态及分子分化。关键发现包括新属的系统分类依据、前肠形态学证据及极端干旱环境中的昆虫多样性。

　　在本次研究中，科学家们对一种在智利和秘鲁发现的稀有昆虫家族Maindroniidae进行了详细的系统分类和形态学分析。这一昆虫家族属于Zygentoma，其分布具有明显的断续性，主要分布在古北界和新北界。目前，该家族仅有四种已知物种，但在过去的125年中，文献中仅提及了大约15个标本。然而，最近在阿塔卡马沙漠的调查揭示了这一家族在极端干旱环境中的惊人分子和形态多样性。这一发现促使研究人员对这些昆虫的多样性进行系统分析，并在此基础上重新分类。

### 分类与系统学研究

研究团队首先重新描述了曾经被归为Maindronia属的智利物种Maindronia neotropicalis，将其移至新属Atacamus，并命名为Atacamus neotropicalis。此外，团队还描述了一个新的属和物种Peruatacamus atunpacha，该物种来自秘鲁。通过形态学特征，尤其是前胃部结构的分析，研究人员确认了这两个新分类的独立性，并将新世界的Maindroniidae与旧世界的Maindroniidae分别归入不同的亚科：Atacaminae和Maindroniinae。这一分类调整是基于对新旧世界材料的比较，以及分布的地理隔离。

### 研究方法

为了获得高质量的形态学数据，研究人员采用了多种技术。首先，他们通过采集标本并将其置于70%的乙醇中保存，以便进行详细的显微镜观察。采集地点包括智利的洛阿河口至Caleta Camarones，以及秘鲁的Arequipa西南方向约20公里处。此外，团队还使用了扫描电子显微镜（SEM）和显微CT扫描（μCT）技术，对前胃部结构进行了深入分析。通过这些技术，研究人员能够更清晰地观察到昆虫的微观结构，如感器和毛发的排列。

### 形态学特征

在形态学分析中，研究人员详细描述了两种新发现的昆虫：Atacamus neotropicalis和Peruatacamus atunpacha。这些昆虫在形态上具有显著的差异，包括前胃部的结构、体表的色素分布、触角和尾丝的长度、以及各类毛发和感器的排列。例如，Atacamus neotropicalis的前胃部结构显示出明显的分化，其前胃部由六个大型骨板组成，包括前胃部的前侧骨板（V_prov）、成对的侧前胃骨板（LV_prov）和侧后胃骨板（LD_prov），以及前胃部的背侧骨板（D_prov）。这些结构在SEM图像中得到了详细展示，帮助研究人员识别其独特性。

Peruatacamus atunpacha则表现出不同的形态特征，包括其前胃部的结构。虽然它与Atacamus neotropicalis在某些方面相似，但在其他方面存在显著差异，例如前胃部的背侧骨板显示出不同的形状和结构，以及其尾部的感器分布。此外，Peruatacamus atunpacha的体表颜色模式也与Atacamus neotropicalis不同，主要体现在其前腹部的色素分布和尾部的结构上。

### 分子生物学分析

为了进一步确认这些昆虫的分类，研究人员还对它们的线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）基因进行了测序。这一基因常用于昆虫分类学研究，因为其在物种间的变异可以提供可靠的分子标记。测序结果显示，这些新发现的昆虫与已知的Maindroniidae物种在分子水平上具有显著差异，进一步支持了它们的分类地位。此外，这些昆虫的COI序列与它们的分布区域密切相关，表明它们在进化上具有独立的起源。

### 分布与生态环境

这些昆虫主要分布在阿塔卡马沙漠的极端干旱区域。Atacamus neotropicalis的分布范围包括智利的Caleta Junin，而Peruatacamus atunpacha则在秘鲁的Arequipa附近发现。这些昆虫的栖息地通常是海岸线附近的岩石或干海藻下，或者在沙丘上的垃圾堆中。这种特殊的生态环境可能影响了它们的形态和生理特征，使其能够适应极端干旱的条件。

### 研究意义

这项研究不仅扩展了Maindroniidae家族的分类，还揭示了该家族在新世界的多样性。之前，Maindroniidae被认为仅分布于旧世界，但这次研究表明，该家族在南美洲也有分布。这种发现对昆虫分类学具有重要意义，因为它们为理解昆虫的进化历史和地理分布提供了新的线索。此外，前胃部结构的分析为Zygentoma的分类提供了新的视角，这在之前的分类学研究中较少被利用。

### 未来研究方向

虽然这项研究已经提供了重要的分类信息，但仍有许多问题需要进一步探讨。例如，Maindroniinae和Atacaminae的分类是否适用于其他Maindroniidae物种？此外，前胃部结构是否可以作为更广泛的分类特征？未来的研究需要对其他Maindroniidae物种进行详细的形态学和分子生物学分析，以验证这些分类特征的普遍性。此外，研究团队还建议在未来的Zygentoma分类研究中，将前胃部结构纳入考虑，以提高分类的准确性。

### 研究贡献

本研究的作者们在分类学研究中发挥了重要作用。Hanna Cieszynski负责撰写、编辑和数据管理；álvaro Zú?iga-Reinoso参与了研究设计、数据分析和结果可视化；John Irish负责撰写和分析数据；Reinhard Predel则提供了研究方向和资金支持；Hans Pohl参与了数据分析和结果的验证。他们的合作确保了研究的全面性和准确性，为昆虫分类学领域做出了重要贡献。