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为探究非洲热带暗囊蛛科(Trachelidae)分类,研究人员描述 4 新属,丰富其多样性认知,助力系统学研究。
非洲热带地区的生物多样性一直是生物学研究的热点领域,其中蜘蛛作为生态系统中重要的捕食者,对维持生态平衡起着关键作用。在蜘蛛的众多类群中,暗囊蛛科(Trachelidae)的分类学研究近年来备受关注。过去的二十年里,暗囊蛛科的分类工作取得了显著进展,大量新的属和物种被发现并描述。然而,尽管取得了这些成果,该科的系统发育关系仍然存在许多未解之谜,这就像一幅拼图,虽然已经有了不少碎片,但它们之间的准确拼接方式还不清楚,严重制约了人们对这一类群蜘蛛的深入了解。
为了进一步揭示暗囊蛛科的分类和系统发育关系,来自国外的研究人员开展了深入研究。该研究成果发表在《African Invertebrates》杂志上,为蜘蛛分类学领域增添了重要的知识。
研究人员在研究中运用了多种技术方法。在形态学研究方面,对采集到的蜘蛛标本,利用尼康 SMZ800 体视显微镜在 70% 乙醇溶液中进行细致观察。针对部分标本,还采用特殊方法处理,如解剖雌性副模的外雌器并在胰蛋白酶溶液中浸泡过夜以清晰展示其结构;对于部分物种,选取雄性副模的左触肢进行解剖绘图。此外,运用尼康 D5-L3 相机系统结合 CombineZM 成像软件拍摄蜘蛛的各种特征,利用扫描电子显微镜对部分标本进行观察,以获取更微观的形态信息。在分子分析方面,研究人员选取线粒体细胞色素氧化酶 c 亚基 I(COI)序列数据进行分析。从生命条形码数据系统(BOLD)的 SPIZA 项目中挑选代表性物种,对标本进行 DNA 提取、PCR 和桑格测序,测序工作在加拿大 DNA 条形码中心(CCDB)完成。之后,在 BOLD 平台上使用 “序列分析” 工具,采用 Kimura 2 参数距离模型、邻接法算法对序列进行分析。
研究人员对非洲热带暗囊蛛科进行了全面深入的分类学研究,共描述了四个新属,分别为 Foordana、Mushimane、Namaquella 和 Rukuluk。
- Foordana 属:该属蜘蛛体型较小,体长 4.72 - 5.60mm。其特征明显,如前腿胫节、跗节和后跗节具浓密的毛簇,无腿刺,雄性触肢具成对的三角形后侧胫节突起(RTA),雌性外雌器硬化程度较高等。该属包含 Foordana distincta、F. flavipoda、F. kasouga 和一种来自津巴布韦的未描述物种。其中,Foordana distincta 的雄性可通过触肢器的特征与其他物种区分,雌性则可依据外雌器的形态差异进行识别,其分布广泛,遍布南非南部地区;F. flavipoda 的雄性无前腿腹侧尖突,雌性外雌器结构独特,目前仅在南非中部草原的两个地点发现;F. kasouga 的雄性触肢器具有独特的栓钩和较长的后侧胫节突起(dRTA),目前仅在东开普省和夸祖鲁 - 纳塔尔省的个别地点有记录。
- Mushimane 属:可能是已知最小的暗囊蛛科蜘蛛,成体总长约 1.8mm。雄性触肢的精子导管在远端有独特的螺旋状环,雌性外雌器为宽菱形。目前该属为单型属,仅包含 Mushimane tswibilinki 这一物种,仅发现于南非夸祖鲁 - 纳塔尔省的恩杜莫禁猎区。
- Namaquella 属:体型较小,体长 2.18 - 3.52mm。该属与 Poachelas 和 Rukuluk 属相似,但具有独特的生殖器形态。雄性触肢器的特征明显,雌性外雌器有中央心形的前庭。该属包含 Namaquella arida 和 N. samanthae 两个物种。N. arida 的雄性触肢器的栓钩方向和 RTA 形状独特,雌性外雌器特征明显,仅分布于模式产地;N. samanthae 目前仅知雄性,其特征与 N. arida 有所不同,同样仅分布于模式产地。
- Rukuluk 属:体型较小,体长 3.06 - 3.20mm。雄性具有独特的触肢形态,雌性外雌器为长椭圆形。该属的模式种为 Rukuluk gramineus,目前还发现了一种未描述的物种(仅为幼体)。R. gramineus 仅分布于模式产地,即南非北开普省的维特桑德自然保护区。
研究人员通过 COI 序列数据分析了四个新属的系统发育关系。在分析过程中,由于部分序列存在问题,如一个 Foordana distincta 个体的序列被认为是污染序列而被移除,Namaquella samanthae 的测序未成功,导致其未被纳入分析。分析结果显示,Planochelas haddadi 位于所有其他暗囊蛛科的基部,其关系仍有待进一步研究;Orthobula 和 Capobula 共同构成暗囊蛛科狭义范围内的一个基部进化枝;Mushimane 属位于基部,Rukuluk 属与 Fuchiba 属为姐妹群,Foordana 属和 Namaquella 属则与 Thysanina 属的部分物种在一个进化枝内,同时也支持了 Thysanina 属是多系群的观点。
此次研究具有重要意义,不仅丰富了非洲热带暗囊蛛科的分类学知识,将该地区暗囊蛛科的属和物种多样性分别提升到 20 个和 107 个,使非洲热带地区成为暗囊蛛科多样性最丰富的生物地理区域,而且为后续深入研究暗囊蛛科的系统发育关系奠定了坚实基础。不过,研究也指出,要完全明确这些新属与其他相关属之间的关系,还需要更全面的研究,涵盖更多的分类单元,尤其是对 Thysanina 属进行更深入的探讨。这一研究成果为蜘蛛分类学领域的发展注入了新的活力,推动了人们对蜘蛛生物多样性的进一步认识。