首次世界范围内象蜡蝉科比较形态学与系统发育分析

        象蜡蝉科Dictyopharidae是蜡蝉总科(半翅目)中较大类群,世界性分布,在蜡蝉总科系统演化中占有重要地位;是研究植食性昆虫物种分化、演化机制、动物地理学以及系统发育的理想材料。部分类群可危害水稻、玉米、咖啡和甘蔗等经济作物,但也有些物种如Taosa longula对水葫芦生长有明显的控制效果,有望用于防控入侵物种。

        在国家自然科学基金面上项目(31101657、31572297)、中国科学院东南亚生物多样性研究中心(Y4ZK111B01)、中国科学院动物进化与系统学院重点实验室等资助下,宋志顺博士十余年来对世界象蜡蝉科进行了比较全面系统的整理工作,重点专注于属及更高阶元的分类修订、动物地理学及其系统发育关系的研究。目前,已完成象蜡蝉48属170余种的分类订正,包括1新族、8新属、3新恢复属、37新种、14属(种)新异名、12新组合、1中国新纪录亚科等;发表象蜡蝉系统学论文26篇,其中大部分为世界范围内属级及更高阶元的修订性文章(Liang & Song, 2006, 2012; Song & Liang, 2006a,b, 2007, 2008a,b, 2011a,b, 2012a,b,c, 2013a,b; Song et al., 2011, 2014, 2016a,b,c,d, 2017, 2018a,b)。这些成果为后续研究者准确鉴定象蜡蝉物种提供了重要的基础资料。

        基于多年的工作积累,我们检视了世界三十余家博物馆和研究机构的模式或定名标本。在世界范围选择象蜡蝉亚科12族104属(亚属)155种,分别占该亚科已知现生族、属、种的100%、82%和30%,和短翅象蜡蝉亚科4族9属9种,分别占已知现生族、属、种的100%、17%和5%为研究内群,研究标本涵盖了世界全部动物地理区。研究内群的每个属都尽可能包括该属的模式种,每一种均包括雌雄两性标本,从而避免部分形态数据缺失带来的假阳性结果。选择146个成虫形态特征,包括头、胸、翅、步足、腹部生殖前节和雌雄外生殖器,首次对世界象蜡蝉科开展基于形态特征的系统发育分析。

        研究结果支持象蜡蝉科为一单系群;支持长象蜡蝉族Aluntiini作为其它象蜡蝉的姊妹群,甚至可以提升为一个亚科;然而,分析结果不支持当前象蜡蝉科两科分类系统,即不支持短翅象蜡蝉亚科的亚科地位,该亚科应该将为象蜡蝉科的一个族;象蜡蝉科可以分为7大分支,包括Aluntiini, Arjunini, Hastini, (Taosiini + Lappidini) + Nersiini, a Xenochasma+ complex (including “Orgeriinae”), Orthopagini和Dictyopharini,基本支持象蜡蝉亚科的族级分类系统。

        本项研究是我们开展象蜡蝉系统学的阶段性总结,为进行象蜡蝉科世界范围内的全面修订和高级阶元分类,以及探讨象蜡蝉的起源与演化和历史生物地理学奠定基础。本研究以“Morphological phylogeny of Dictyopharidae (Hemiptera: Fulgoromorpha)”为题于2018年3月23日在线发表于国际昆虫学领域Top杂志Systematic Entomology上。

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A 丽象蜡蝉 B瘤鼻象蜡蝉 C墨脱箭象蜡蝉  D三角尖象蜡蝉 E线尖象蜡蝉

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基于形态特征的象蜡蝉科系统发育树

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象蜡蝉部分形态特征