三倍体雌性 Helophorus brevipalpis Bedel，1881年发现于法国普罗旺斯地区。文中提供了关于三倍体和二倍体材料C带分析的额外数据，并探讨了H. brevipalpis的染色体变异情况

《COMPARATIVE Cytogenetics》：?Triploid female Helophorus brevipalpis Bedel, 1881 in Provence, France, with additional data on C-banding in both triploid and diploid material, and discussion of chromosomal variation in H. brevipalpis

三倍体水黾在法国两地区发现并分析其核型及C带，与西班牙、意大利材料对比，显示形态相似但存在细微差异。讨论涉及物种分类、无性生殖机制及DNA研究需求。

　　在欧洲广泛分布的昆虫种类 *Helophorus brevipalpis* Bedel, 1881 是一种具有显著生态行为特征的甲虫。该物种在中至晚夏时节表现出明显的聚集行为，常成群结队地落在光滑表面上。这一现象最早在英国牛津地区被 Fernando (1958) 研究，他发现春季和初夏（三月至早七月）时，该物种会利用人工环境进行繁殖，但在玻璃陷阱中数量较少。然而，到了盛夏（七月至十月），它们在玻璃陷阱中变得极为常见。Fernando 进一步指出，这种显著的扩散阶段与新羽化的成虫有关，这些成虫的卵巢处于早期发育阶段。Landin (1958) 在瑞典中部也观察到了类似的夏季聚集现象，但并未发现任何与孤雌生殖相关的线索。

关于孤雌生殖的首次迹象出现在美国洛根峡谷（Logan Canyon, Utah）发现的一个全为雌性的种群（Angus, 1971）。这是该物种在北美洲唯一的记录，暗示其可能是外来种。Smetana (1985) 在洛根牧场（Logan Meadows）记录了一只雄性 *H. brevipalpis*，但经仔细检查，该标本实际上是 *H. orientalis* Motschulsky, 1860，这是一种在北美地区广泛分布的甲虫，尽管在大部分地区为孤雌生殖，但在落基山脉中部却存在双性种群（Angus et al., 2017；Angus and Jia, 2020）。这一发现为后来的分类学研究提供了重要的参考。

在西班牙莱昂省（Provincia de León）首次确认了 *H. brevipalpis* 的三倍体形式（Angus, 1992），同时该地区还发现了二倍体双性种群。这一记录随后扩展到意大利波河谷（Po valley）地区，发现该物种的三倍体形式（Angus, 2009；Angus and Jia, 2020）。本文所报道的法国材料则代表了三倍体形式的第三个分布区域。法国的三倍体雌性个体来自普罗旺斯地区的瓦卡雷斯池塘（étang de Vaccarès）附近，而另一只来自赫尔（Hérault）地区的萨拉戈河（Salagou River）。这些样本的染色体形态和 C 带分析表明，其与西班牙的三倍体形式在染色体排列上相似，但在某些细节上存在差异。

在材料和方法部分，研究的样本包括 12 只法国三倍体雌性甲虫，以及一只来自赫尔地区的三倍体雌性个体。此外，还有三只二倍体雌性与一只二倍体雄性，来自英国汉普郡的新森林（New Forest）附近的塞特利池塘（Setley Pond）。这些样本的染色体制备工作涉及从中肠细胞和精原细胞中提取染色体，这种方法在早期研究中已有涉及（Angus, 2023），并且有较为直接的描述（Angus, 2006）。然而，从精原细胞中制备染色体存在一定的挑战，因为相邻细胞在细胞周期中会同步进行分裂，导致细胞膜之间的连接较为薄弱甚至缺失。这一现象在图 3 中得到了展示，其中包含了新森林地区 *H. brevipalpis* 的中期染色体图像，分为未染色和 C 染色两种状态。C 染色过程涉及将样本浸泡在饱和的氢氧化钡（Ba(OH)?）溶液中约 7 至 8 分钟，随后在 55°C 的 2X SSC（盐-柠檬酸钠）溶液中孵育。经过初步处理后，样本在 10 分钟的氢氧化钡浸泡和 60 分钟的 SSC 孵育后，所有染色体均失去染色能力。随后的改良方法为 5 分钟的氢氧化钡浸泡和 45 分钟的 SSC 孵育，但未产生明显的 C 带。最终，通过再延长 2 分钟的氢氧化钡浸泡和 45 分钟的 SSC 孵育，才成功获得了 C 带图像。

研究结果显示，法国和西班牙的三倍体 *H. brevipalpis* 在染色体排列上表现出高度一致性。从长度递减的顺序来看，它们的常染色体（autosomes）排列相似，其中染色体 1、3、5 和 7 明显为中间着丝点（metacentric），而染色体 6、8 和 10 则处于中间着丝点与亚中间着丝点之间的过渡状态。染色体 2 为亚端着丝点（subacrocentric），而染色体 4 和 9 则为端着丝点（acrocentric）。X 染色体则处于亚中间着丝点与亚端着丝点之间的过渡状态，其长度与常染色体 6 或 7 相近。Angus (1992) 将最长的亚端着丝点常染色体归为第 3 对，但该染色体明显比归为第 2 对的三倍体染色体更长，与西班牙二倍体雄性中的常染色体长度相近，因此在本文中将其归为第 2 对。此外，C 染色在法国样本中得到了展示（图 2d），而原始的西班牙三倍体样本未进行 C 染色。C 带主要集中在着丝点区域，且在所有常染色体和 X 染色体中均存在。

在意大利的三倍体样本中，其染色体图谱与西班牙和法国的样本非常相似，但存在一些关键差异。意大利的三倍体样本中，第 3 对常染色体并未表现出亚端着丝点特征，而是明确为中间着丝点。此外，C 带在意大利样本中表现得更为清晰和强烈，与法国样本中的 C 带特征相似。这些差异表明，尽管三倍体形式在不同地区之间具有一定的相似性，但其染色体结构仍存在地区特异性。

对于二倍体样本，本文首次展示了其 C 染色特征。这些样本来自英国汉普郡的新森林地区，来源于中肠细胞。C 染色结果显示，所有常染色体和 X 染色体上均存在中等至较弱的着丝点区域 C 带。值得注意的是，C 带的强度差异可能与获取这些带的难度有关。在某些样本中，C 带较为明显，而在其他样本中则较为模糊，这可能反映了不同种群在染色体结构上的细微变化。

在讨论部分，三倍体 *H. brevipalpis* 的出现往往导致雌性为主的种群，这在法国的瓦卡雷斯池塘地区表现得尤为明显。然而，该地区的一只二倍体样本的三倍体特征却出乎意料。西班牙的三倍体种群位于该物种分布范围的边缘，而 *H. brevipalpis* 在加利西亚地区似乎并不存在。相比之下，意大利的三倍体种群分布更为复杂，尽管波河谷及周边地区的种群为三倍体雌性，但雄性个体出现在更南方的地区。这表明，三倍体形式可能在某些地理区域中更为常见，而在其他区域则较为稀少。

美国洛根峡谷的三倍体种群（其倍性尚不明确）可能源于雌性个体在缺乏雄性的情况下进行孤雌生殖，类似于科莫多巨蜥（*Varanus komodoensis* Ouwens, 1912）在动物园中因缺乏配偶而产生的繁殖现象。此外，国际动物命名委员会（International Commission on Zoological Nomenclature）在第 1629 号意见中裁定，尽管 *brevipalpis* Bedel, 1881 的命名较新，但若认为 *creticus* Kiesenwetter, 1858 与 *brevipalpis* 是同义词，则 *brevipalpis* 应具有优先权。Angus (1988) 曾试图解释 *H. brevipalpis* 的形态多样性，包括体形和雄性生殖器（aedeagus）的差异，并描述了一个新的亚种 *H. brevipalpis levantinus*，该亚种分布在土耳其、黎巴嫩和伊朗等地。通过判别函数分析，所有这些种群被归为同一组，与其他种群明显分离。一个聚类图（dendrogram）显示了 18 个组的中心点之间的相对距离，其中三个 *levantinus* 组（第 16、17 和 18 组）与所有其他组保持显著距离，除了第 13 组（位于 Van 湖以东），该组被认为可能是两个亚种之间的中间类型。这一分析表明，这些样本可能属于 *levantinus* 亚种。

值得注意的是，*H. brevipalpis* 的亚种 *levantinus* 在不同地区之间表现出较为清晰的分离，这可能意味着本文所研究的样本应归为 *brevipalpis* 亚种。通过进一步分析聚类图，可以发现来自西北欧、意大利和希腊的样本形成一个紧密的群体，与乌拉尔山脉的佩尔地区样本以及土耳其和以色列的样本相近。此外，来自西班牙、阿维尼翁和敖德萨的样本，以及西北伊朗和阿尔卑斯山脉的格鲁吉亚样本也形成了一个紧密的群体。这种看似意外的群体分布提醒我们，未来的研究可能会揭示更多意想不到的遗传多样性。

此外，Angus (1984, 1985) 曾研究过 *Helophorus mixtus* 和 *insignis* 的雄性生殖器大小差异，这两个亚种均来自普罗旺斯地区（Angus, 1984，图 52、53）。同时，*H. bulbipalpis* Kuwert 的样本来自设得兰群岛，其雄性生殖器明显大于 *brevipalpis* 和 *creticus* 的原始标本（Angus, 1984，图 50、51）。这些研究结果表明，雄性生殖器的形态差异可能与种群间的遗传分化有关，但也可能受到环境因素的影响。

本文所展示的插图主要出现在第一部分，而相关文本则位于第二部分。俄罗斯的插图在描述雄性生殖器方面优于英国的插图，这可能反映了不同地区在研究方法和技术上的差异。尽管本文讨论的研究工作已有近 40 年的历史，但随着分子生物学技术的发展，DNA 分析已成为研究种群遗传结构的重要手段。因此，对多个 *H. brevipalpis* 种群进行 DNA 采样并进行比较分析，将有助于揭示其遗传多样性。然而，需要注意的是，不同种群之间的分化可能尚不明显，因此在进行 DNA 分析时应保持谨慎，以避免误判。

综上所述，*H. brevipalpis* 的三倍体形式在法国、西班牙和意大利的分布表明，其遗传结构可能存在地区特异性。这种特异性不仅体现在染色体形态和 C 带特征上，还可能影响其生态行为和种群动态。此外，雄性生殖器的形态差异进一步支持了该物种的遗传多样性，表明其在不同地理区域中的适应性可能不同。未来的研究应结合传统的细胞遗传学方法与现代分子生物学技术，以更全面地理解该物种的遗传结构和演化历史。这将有助于进一步澄清其分类地位，并揭示其在生态系统中的作用。