纳米比亚大白蚁(Macrotermes)六十年后再审视：基于分子工具的物种多样性及分布格局重构

（编辑推荐）本研究首次结合分子标记与历史数据，系统评估纳米比亚大白蚁(Macrotermes)的物种多样性与分布变迁。通过COI条形码和线粒体基因组分析，揭示4个遗传谱系（G07/G18/G19/G21）与历史记录的形态物种对应关系，证实仅G07可明确对应M. natalensis，其余为未被描述的新谱系。环境变量分析表明温度是影响物种分布的关键因子，并提示M. vitrialatus和M. subhyalinus种群可能衰退。研究凸显整合分子数据修订大白蚁分类体系的紧迫性，为非洲生态关键种的保护提供科学依据。

　　

Historical and present-day records on African termites: revisiting the diversity and distribution of Macrotermes in Namibia after six decades

Abstract
纳米比亚大白蚁(Macrotermes)在非洲南部生态系统中扮演着关键角色，参与养分循环、土壤改良和水文调节。1964-1967年"南部非洲等翅目国家调查"首次系统记录了该属地理分布，但近期DNA分析揭示其存在隐存多样性。本研究通过整合新生成的遗传数据与历史记录，利用分子工具重新评估纳米比亚大白蚁的物种多样性。

Introduction
隐存物种（cryptic species）对生物多样性评估构成挑战，尤其在非洲这类研究不足的区域。纳米比亚拥有从干旱沙漠到亚热带多样的生态系统，但仅20%的野生动物被科学记录。历史上"南部非洲等翅目国家调查"建立了最全面的白蚁标本库，其中大白蚁亚科(Macrotermitinae)因与蚁巢伞属(Termitomyces)真菌的专性共生关系备受关注。1975年调查记录纳米比亚存在4个形态种：M. michaelseni（原M. mossambicus）、M. subhyalinus、M. vitrialatus和M. natalensis，但分子证据显示这些分类存在矛盾。

Materials and methods
在2021-2024年间，研究人员在纳米比亚树灌丛草原等主要生物群落采样176个蚁丘。采用酚-氯仿法提取DNA，使用MFal-F/R引物对扩增COI基因片段（702-742bp），并通过Sanger测序。物种界定采用三种方法：最大p-距离法（max p-distance）、贝叶斯泊松树过程模型（bPTP）和自动分区组装法（ASAP）。选取5个COI序列独特的个体进行Ion TorrentTM S5TM平台全线粒体基因组测序，以Odontotermes obesus为外类群构建ML和BI系统发育树。环境变量分析基于CRU-TS 4.06和WorldClim 2.1数据集，采用Kruskal-Wallis检验和多项回归模型。

Results
遗传分析界定出4个谱系：G07（对应M. natalensis）、G18、G19和G21（对应M. michaelseni）。系统发育显示：

1. G21与肯尼亚的M. michaelseni（G04）不形成单系群
2. G18与布隆迪的M. vitrialatus（G12）遗传距离显著
3. M. subhyalinus名称被用于5个不相关谱系
   环境分析表明：

• G07/M. natalensis耐受最广温度范围（12.09-16.23°C）
• G21/M. michaelseni适应高温环境（平均29.42°C）
• 1960-2021年间采样点温度显著上升（p<0.001），降水减少

Discussion
与历史记录对比显示：

1. G18/M. vitrialatus和G19/M. subhyalinus分布范围明显收缩
2. 温度升高可能影响稀有物种生存
3. 现存分类系统亟需整合分子数据的修订
   研究局限性包括采样强度不及历史调查，且缺乏核基因验证。建议未来结合物种分布模型（SDM）和更多环境参数进行预测。

Permits
研究获纳米比亚国家研究科学技术委员会许可（AN20190911、AN202202009）。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献内容，专业术语如COI=细胞色素c氧化酶亚基I；ML=最大似然法；BI=贝叶斯推断）