我院潘鹏亮副教授在中科院二区期刊《Biology-Basel》上发表了题为“Landmark-based wing morphometrics for threeHolotrichiabeetle species (Coleoptera, Scarabaeoidea)”(https://doi.org/10.3390/biology14030317)的研究论文,揭示了金龟子后翅翅脉特征在近缘种区分中的重要作用。
在自然界中,许多种金龟子在外观上非常相似,雌雄更加难以辨别,往往需要通过解剖生殖器并进行对比才能确定具体种类。在AI技术快速发展的今天,仍不能快速有效的解决某些近缘种昆虫种类的自动识别。通过基于标记点技术的几何形态学方法,对金龟子后翅翅脉交叉点或翅脉端点坐标进行获取,并分析其空间分布的差异,可以有效地区分昆虫近缘种,更适合区分人眼无法准确判定差异的同种不同性别。
一般来说,在传统的昆虫分类学中,鞘翅目金龟子类昆虫的后翅承载的分类学信息有限,尤其是体现雌性差异更少,并非最重要的种类鉴定特征。除进行分子鉴定外,能否通过后翅翅脉信息找到种间差异,甚至是同种不同性别个体间的差异呢?这是一个值得研究的问题。本研究选取3种金龟子,其雄性和雌性在外观上几乎没有差异,性二态现象不明显。通过制作后翅翅脉标本,并利用扫描仪获取高清图像,再利用TPSDig等软件获取相关坐标,并导入MorphoJ中。采用几何形态学分析技术,对坐标所体现的空间形态进行普氏拟合、典型变量分析等。研究结果表明,由坐标点组成的翅形和翅大小对3种金龟和其性别的鉴别具有重要的参考价值。可以通过翅的大小区分3种雌性金龟种类,在去除由于生长发育速度不一而导致的翅大小的影响后,雌性和雄性标本的鉴别准确率分别超过94%和76%。研究结果为鞘翅目金龟子类昆虫的种类鉴定提供了新的参考依据,也证明了几何形态学在区分亲缘关系密切的昆虫物种的研究价值。
我院潘鹏亮副教授为论文第一作者,周洲教授为通讯作者。该研究得到河南省自然科学基金、河南省高等学校重点科研项目、河南省中央引导地方科技发展基金项目等的支持。(撰稿/摄影 潘鹏亮)
编审/张方梅 审核/刘合满 终审/陈利军
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