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为解决法属圭亚那螳螂物种鉴定难题,研究人员开展 MANGF 项目,构建螳螂 DNA 条形码参考库。该库含 8 科 68 种 425 条记录,且发现种内、种间差异情况。这为螳螂研究及生态监测提供重要支持。
在神秘的大自然中,螳螂宛如一位位灵动的 “绿色精灵”,挥舞着独特的 “双刀”,在生态舞台上扮演着至关重要的角色。它们作为食物链中极具魅力的捕食者,调控着无脊椎动物的种群数量,同时也是众多大型动物,如爬行动物和鸟类的食物来源。法属圭亚那,这片位于南美洲的神奇土地,拥有着丰富的生物多样性,其中螳螂的种类就多达约 78 种,分属于 8 个不同的家族。然而,如此丰富的多样性却给螳螂的物种鉴定带来了巨大的挑战。传统的鉴定方法,如依靠形态特征,在面对进化趋同导致的物种相似时,常常力不从心,极易出现误判。而且,物种描述往往基于单一性别,使得雌雄个体的关联难以确定,进一步增加了鉴定的难度。
为了攻克这些难题,来自国外的研究人员开启了 MANGF 项目的探索之旅。他们的目标是开发一种 DNA 代谢条形码方法,以便更高效地监测螳螂,为生态研究提供有力支持。此次研究成果发表在《Biodiversity Data Journal》上。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是标本采样与数据编译,从干制标本或少量 95% 乙醇保存的标本中采集组织样本,详细记录标本信息并上传至 BOLD 系统;其次是 DNA 条形码测序,由加拿大 DNA 条形码中心按照标准高通量协议,使用特定引物鸡尾酒对 COI 基因的 658bp 片段进行 PCR 扩增测序 。
研究结果主要围绕以下几个方面展开:
- 序列组成:对核苷酸频率分布的分析显示,GC 含量在 27 - 37% 之间,变化范围较大,且在第 3rd 密码子位置最为明显。这一结果与之前昆虫相关报道相似,表明该区域在螳螂遗传信息传递中可能具有特殊意义。
- 遗传距离分析:通过构建邻接(NJ)树并分析遗传距离,发现大多数物种形成了独特且紧密的单元,序列变异较小。在种内、属内和科内的遗传距离分析中,得到了相应的最小值、平均值、最大值及标准误。这些数据为判断物种间的亲缘关系提供了重要依据。
- 分类学差异:研究中发现了一些与当前分类学存在差异的情况。许多属内出现了高种内差异(>4%),例如Microphotina属、Chaeteessa属等。这可能意味着存在未被发现的物种多样性,或者是受地理种群结构、祖先多态性、Wolbachia感染等因素影响。同时,在Microphotina属内还观察到低种间差异(<2%),这可能暗示着存在被忽视的同物异名、杂交渗透或近期物种形成等现象 。
综合研究结果与讨论部分,MANGF 项目构建的 DNA 条形码参考库意义重大。它为法属圭亚那螳螂的物种鉴定提供了权威的参考,推动了 DNA 代谢条形码技术在生物多样性监测中的应用。虽然研究中发现了一些分类学上的问题,但这也为后续更深入的研究指明了方向。未来,通过进一步的采样和研究,有望更精确地界定螳螂物种,揭示其隐藏的生物多样性秘密,为生态保护和生物进化研究提供坚实的基础。