《Neotropical Entomology》：Lagoa Misteriosa, a novel source of beetle diversity: two new species of Brazilian riffle beetles (Insecta: Coleoptera: Elmidae: Elminae) with immatures from a karst sinkhole
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溪甲科（Elmidae）是泥甲总科（Dryopoidea）中最大的水生昆虫科，全球已记录1,650种。巴西物种多样性最为丰富，已描述210种。尽管近年来该数目有所增加，但在巴西某些地理区域仍存在动物区系分布的知识空白，尤其是基于幼期阶段的研究。研
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溪甲科（Elmidae）是泥甲总科（Dryopoidea）中最大的水生昆虫科，全球已记录1,650种。巴西物种多样性最为丰富，已描述210种。尽管近年来该数目有所增加，但在巴西某些地理区域仍存在动物区系分布的知识空白，尤其是基于幼期阶段的研究。研究人员在巴西南马托格罗索州（Mato Grosso do Sul State）雅尔丁市（Jardim municipality）一处喀斯特天坑进行了为期一年的水生昆虫调查，发现了一个特有的、新颖的甲虫动物区系，其中包含新种。本文基于雄性、雌性及幼期个体，对溪甲科两个新种进行了分类学描述：Microcylloepus dimorphus sp. nov. 和 Hexacylloepus misteriosa sp. nov.。这两个新种代表了巴西首次从静水（lentic）栖息地描述的溪甲科物种。此外，研究人员提供了两种新种的体貌照片、扫描电子显微镜（SEM）图像及诊断结构的绘图，包括其幼期阶段，以及关于Lagoa Misteriosa的栖息地记录。
论文解读文章
一、研究背景与科学问题
溪甲科（Elmidae）是泥甲总科（Dryopoidea）中最大的水生甲虫科，全球已记录1,650种，其中新热带区（Neotropical region）拥有最高的物种丰富度，约占全球已知溪甲属的1/3。巴西是该科物种多样性最丰富的国家，已描述210种。尽管近年来新分类单元不断被描述，尤其在巴西东北部和中西部地区，但许多地理区域的动物区系分布仍存在知识空白，特别是基于幼期阶段的研究极为匮乏。这一现状严重制约了溪甲科物种鉴定、分类学完善以及生态学、系统学和生物多样性研究的深入发展。
新世界属 Microcylloepus Hinton 1935 包含分布于16个国家的29种，其成虫具有亚平行、强烈条纹和刻点的体型等诊断特征；其幼虫可通过前八个腹背板上的瘤突纵向排列特征加以识别。属 Hexacylloepus Hinton 1940a, 1940b 是溪甲科中多样性较高的属之一，已知分布于22个新世界国家的43种，其成虫具有细长体型、前胸背板侧区纵隆线等特征；幼虫可通过平行半圆柱形身体、唇基具不明显齿以及末腹板长为宽的3倍等特征加以识别。值得注意的是，这两个属各自仅有1个物种的幼虫被正式描述：Hexacylloepus ferrugineus（Horn 1870）由Brown（1973）描述，Microcylloepus inaequalis（Sharp 1882）由Hinton（1940a）描述。此外，历史上还存在幼虫鉴定的混乱——Brown（1973）证实Sanderson和Brown（1956）所描述的所谓 Hexacylloepus 幼虫实为 Microcylloepus 属物种。
在此背景下，研究人员在巴西南马托格罗索州雅尔丁市的Lagoa Misteriosa（神秘湖）喀斯特天坑进行了为期一年的水生昆虫调查。该湖是巴西已知最深的淹没洞穴，深度超过220米，属于Serra da Bodoquena喀斯特系统的一部分，是公认的生物多样性热点区域，通常孕育许多特有物种。调查中发现了特有的、新颖的甲虫动物区系，包括两个新种，为填补该地区溪甲科物种多样性及幼期形态学知识空白提供了重要契机。
二、研究内容与结论
研究人员基于雄性、雌性及幼期个体，对溪甲科两个新种进行了全面的分类学描述：Microcylloepus dimorphus sp. nov. 和 Hexacylloepus misteriosa sp. nov.。这两个新种代表了巴西首次从静水（lentic）栖息地描述的溪甲科物种，显著拓展了该科已知的生态栖息地类型。研究还提供了两种新种的体貌照片、扫描电子显微镜（SEM）图像及诊断结构的详细绘图，包括其幼期阶段，以及Lagoa Misteriosa的栖息地记录。
三、主要技术方法
研究人员在Lagoa Misteriosa的垂直湖岸带，与根生大型水生植物 Heteranthera zosterifolia（Martius 1823）（雨久花科Pontederiaceae）相关联处采样，于2021年10月至12月及2022年2月（浮游植物水华期）、4月、6月和8月（高透明度期）每两个月采集一次，每次采集9份大型植物样本，野外以4%甲醛固定，实验室冲洗后经筛网保留水生甲虫，以70%乙醇保存。形态学研究采用Leica N205A体视显微镜；幼虫解剖标本以10%冷KOH透明处理；成虫口器、产卵器和雄性外生殖器以10%加热KOH透明处理10分钟；利用Leica WILD M10和Zeiss Axioskop显微镜配合绘图仪进行结构绘图；使用Canon EOS550D和Leica MC120HD相机拍摄照片；Microcylloepus dimorphus sp. nov. 标本经乙醇梯度脱水、临界点干燥、镀金后以Carl Zeiss LEO 440扫描电子显微镜观察。地图使用免费软件QGIS 3.32.0制作。标本保藏于CEMT、INPA和MZSP三个机构。
四、研究结果
Microcylloepus dimorphus sp. nov.
材料检视：雄性正模（MZSP 71317）及189个副模，采集自巴西南马托格罗索州雅尔丁市Lagoa Misteriosa，2021年10月至2022年8月多次采集；另有2,391只幼虫标本。
成虫鉴别特征：体型亚平行，红褐色，覆金色短伏毛。鞘翅具三条隆线：第3间室基部、第6间室自基部至端部3/5、第8间室达鞘翅长度4/5。雄性中胸腹板具深中窝以容纳前胸腹板突，后区双叶状、强烈突出呈钝胼胝状；前股节中部具两个深凹形成显著齿突；中股节腹面具深纵沟，周围环绕金色刚毛缘饰；中胫节远端半部具深纵凹，具两簇长密金色刚毛；后股节具浅腹凹以容纳胫节；腹板2具一对胼胝。雌性中胸腹板后区平坦，不呈双叶状；足无凹、沟或任何印痕；腹板2完全被绒毛覆盖，无胼胝；鞘翅端部3/4处具瘤突；产卵器端部产卵瓣为基部两倍长。该种具有极强的性二型现象，在 Microcylloepus 属中为首例记录。
幼虫鉴别特征：红棕色，两端色深，背面具棕色颗粒；第三触角节几乎与感觉器等长；胸腹背表皮饰纹相似；颏前角具触须状双节结构；腹部第IX节长为盖板（operculum）的2.6倍；第IX节腹面具扁平具刚毛颗粒，较背面更小更稀疏；第IX节端部凹入。
比较与讨论：成虫方面，M. dimorphus sp. nov. 与 Microcylloepus 属所有其他物种完全不同，可通过高度性二型、雄性足部形态、腹板2的成对胼胝以及雌性鞘翅端部3/4处的瘤突轻松识别，这些特征在该属中独一无二。幼虫方面，与 M. inaequalis 的幼虫比较，两者共享多项特征（如每侧一个单眼、三节触角、具三钝齿的上颚等），但新种可通过红棕色体色、前颏具触须节、颏区明显、头部表面密被毛、唇基明显、茎节具触须节、前胸背板和腹节缺乏部分纵向排列的颗粒、第IX背板无中纵脊以及所有气门小于中胸气门等特征加以区分。M. inaequalis 则呈现暗棕至棕色体色、前颏无触须节、颏区不明显、头部表面疏被毛、唇基不明显、茎节无触须节、颗粒部分呈不规则纵行排列、第IX背板具强烈凸起的中纵脊以及所有气门与中胸气门大小相似等特征。
词源：种名“dimorphus”指雌雄之间强烈的性二型现象。
交配行为推测：研究人员基于形态结构推测，雌性鞘翅瘤突可能嵌入雄性腹板2的成对胼胝中；雄性中胸腹板强烈突出的钝胼胝应嵌入雌性前胸/鞘翅连接处；雄性特化的足部凹/沟可用于固定雌性足部。
Hexacylloepus misteriosa sp. nov.
材料检视：雄性正模（MZSP 71481）及9个副模，采集自Lagoa Misteriosa；另有7只幼虫标本。
成虫鉴别特征：体型亚卵形，深棕色，触角和足红褐色，覆短伏毛。鞘翅具三条隆线：第3间室基部、第6间室自基部至端部4/5、第8间室达鞘翅长度3/5；后胸前侧片（hypomeron）被完整绒毛带覆盖；胫节具完整刺列；中胫节具两簇金色刚毛达远端3/5；后胫节远端半部具金色刚毛簇；腹板1盘区强烈皱状，周围环绕完整成对隆线。雄性阳茎基环管状，与阳茎等长，不对称；侧叶包围阳茎基部2/5；阳茎匙形，中部强烈缢缩。雌性端部产卵瓣为基部1.5倍长，内缘具密刚毛簇，顶端强烈突出。
幼虫鉴别特征：黄棕色，第IX节色深，具棕色颗粒；第三触角节短于顶端感觉器；颏各前角具一根宽刚毛；胸腹表皮饰纹不同；第IX节长为盖板4倍；腹面第IX节覆盖近方形扁平瘤突，边缘具短刚毛。
五、讨论与结论
本研究首次报道了 Microcylloepus 属中的性二型现象。在溪甲科中，性二型并不常见，此前仅在少数新热带分类单元中有报道，如 Neoelmis guarani Shepard and Barr 2016、Cylloepus dimorphus Shepard et al. 2021、Amazonopsis Barr 2018 及 Xenelmis 属的一些物种。然而，M. dimorphus sp. nov. 所呈现的极端形态差异在溪甲科中极为罕见，目前仅 Neoelmis guarani 具有类似的性二型模式。
本研究基于雄、雌和幼期阶段对两个溪甲科新种进行了完整的分类学描述，提供了体貌照片、SEM图像和诊断结构绘图，并记录了Lagoa Misteriosa的栖息地信息。这两个新种代表了巴西首次从静水栖息地描述的溪甲科物种，不仅丰富了巴西溪甲科物种多样性，更填补了新热带区溪甲科幼虫形态学的重要知识空白。新热带区溪甲科幼虫知识的不断积累对于改进物种鉴定和分类学至关重要，幼虫形态学提供了有价值的诊断特征，支持水生甲虫的生态学、系统学和生物多样性研究。
