基于中胸腹板比较形态学的隐翅虫亚科(鞘翅目：隐翅虫科)系统发育重建新见解

推荐：本研究针对隐翅虫亚科(Paederinae)形态学术语混乱和同源性争议问题，通过157属代表种的中胸腹板(mesoventrite)比较形态学分析，首次提出该亚科中胸腹板结构的统一术语体系，揭示了23种形态类型与系统发育的关联，为隐翅虫科高阶分类提供了关键形态学证据。

　　

在昆虫分类学领域，隐翅虫科(Staphylinidae)作为鞘翅目中物种最丰富的类群之一，其复杂的形态变异给系统发育研究带来巨大挑战。尤其是隐翅虫亚科(Paederinae)作为该科最具多样性的类群，其中胸腹板(mesoventrite)结构存在大量次级骨化脊和表面变异，但长期以来缺乏系统的比较形态学研究。更棘手的是，现有文献对中胸腹板结构的术语使用混乱——从Blackwelder(1936)的经典著作到当代研究，对前基节片(prepectus)、前上侧片(preepisternum)等结构的命名存在显著分歧，导致不同学者对"胸腹缝"(sterno-pleural suture)等关键特征的同源性判定南辕北辙。这种术语不统一严重阻碍了该亚科分类系统的完善和系统发育重建的准确性。

波兰科学院动物学研究所(Museum and Institute of Zoology, Polish Academy of Sciences)的Alexandra Tokareva和Dagmara ?y?a团队开展了这项开创性研究。研究人员系统解剖了157个隐翅虫亚科属的代表标本，结合扫描电镜(SEM)和光学显微镜技术，首次建立了该亚科中胸腹板的形态学术语体系。通过比较隐翅虫亚科与近缘的Xantholininae和Staphylininae亚科的结构差异，提出前基节片内部层状结构(internal structure of prepectus, isp)等12个新术语，并识别出23种具有系统发育信号的中胸腹板形态类型。这项发表于《Arthropod Structure》的研究不仅解决了长期存在的术语争议，更为隐翅虫亚科高阶分类提供了可靠的形态学证据。

关键技术包括：(1)从全球16个自然历史博物馆获取157属标本；(2)KOH溶液肌肉消化处理；(3)ZEISS Stemi 508和Leica M205C立体显微镜观察；(4)Hitachi TM4000Plus台式电镜成像；(5)Adobe Illustrator CS5.5绘制形态模式图。

【中胸腹板在隐翅虫亚科及相关类群的结构差异】

研究发现隐翅虫亚科的中胸腹板前基节片区域存在独特的内部层状结构(iplp)，与近缘亚科明显不同。Xantholininae和Staphylininae中该结构分化为两个半球状附肢，而Paederinae则保留为单一连续层状结构，这种差异可能与肌肉附着方式进化相关。

【中胸腹板的次级结构术语体系】

研究定义了12个新术语描述次级骨化结构，包括后上侧片脊(posterior anepisternal ridge, par)、前上侧片横脊(transversal anterior anepisternal ridge, taar)等。特别重要的是澄清了长期被误称为"胸腹缝"的成对纵次级脊(paired longitudinal secondary ridges, plsr)实际与内部前基节片结构的连接相关。

【基于中胸腹板形态的属级分组】

将157属划分为23个形态类型，如Cryptobiina族的类型1具有圆柱形前基节片中央骨化(ecsp)，而Paederina族的类型4则表现为梯形加厚结构。这些分组与现有分子系统发育高度吻合，证明中胸腹板形态具有重要系统发育信号。

【系统发育信息特征的提出】

研究提炼出30个形态特征用于系统发育重建，如前基节片窗(prepectal window)的形态(特征8)和腹板纵脊(特征24)的发育程度等。这些特征填补了隐翅虫亚科族级水平形态矩阵的空白。

这项研究的意义在于：首次建立了隐翅虫亚科中胸腹板的标准化术语体系，解决了Blackwelder(1936)以来长达80余年的术语混乱问题；提出的23种形态类型为分类修订提供了明确依据；30个新形态特征与分子数据结合，将显著提升隐翅虫科系统发育重建的准确性。特别值得注意的是，内部前基节片层状结构的发现，为理解全变态类昆虫(Holometabola)胸节进化提供了新的形态学视角。正如作者强调的，这项研究"不仅服务于分类学家，更为比较形态学、系统学和进化研究提供了统一框架"。未来结合肌肉重建和发育生物学研究，将能更深入揭示这些结构的同源性和进化意义。