王宇 郭建軍



摘 要:腺水螨屬Lebertia Neuman, 1880隸屬于蜱螨亞綱Acari,水螨亞股Hydrachnidiae,腺水螨總科Lebertioidea,腺水螨科Lebertiidae。目前其亞屬級分類單元的劃分存在特征依據相對分散,分類系統觀點不統一等分類學問題。作者通過梳理腺水螨亞屬分類歷史沿革,比較接受度較高的Cook(1974)和Gerecke(2009)亞屬級分類系統及其所依據的分類特征,分析兩種分類系統的特點,探討亞屬級分類單元的相互關系,并針對探討所得的疑問和問題提出未來驗證研究展望。
關鍵詞:水螨;腺水螨科;分類系統;綜述
中圖分類號:S43
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0457(2019)05-0061-04 國際DOI編碼:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.05.010
Note on Subgeneric Classification of genus Lebertia (Lebertiidae, Hydrachnidiae)
WANG Yu1,GUO Jian-jun1*
(Institute of Entomology, Guizhou University, Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Region, the Scientific Observing and Experimental Station of Crop Pest in Guiyang, Ministry of Agriculture, Guiyang,Guizhou 550025, China,)
Abstract:Lebertia Neuman, 1880 is one of the genera of Lebertiidae, Lebertioidea, Hydrachnidiae,Acari. At present, there are some taxonomic problems in subgeneric classification, such as the relatively scattered basis and different classification systems. By combing through the history of the subgenera of Lebertia s. l. and comparing and analyzing the subgenus classification systems of Cook, 1974 and Gerecke, 2009, the interrelationships of the subgenera were explored, and future research objectives are proposed.
Key words:Water mites; Lebertiidae; classification; review
腺水螨屬Lebertia Neuman,1880隸屬于蜱螨亞綱Acari,水螨亞股Hydrachnidiae,腺水螨總科Lebertioidea,腺水螨科Lebertiidae[1]。種類多樣,主營淡水生活,其主要特征為:體壁柔軟,基節板單群型,基節板I/II(Cx-I/II)殘留縫呈Y型,基節板II/III(Cx-II/III)殘留縫呈V型,足上游泳毛有或無,如有游泳毛多在2足4節(II-L-4)、3足4/5節(III-L-4/5)、4足4/5節(IV-L-4/5),須肢2節(P-2)具1腹毛,須肢3節(P-3)具5-8背毛[2]。
腺水螨屬亞屬級分類單元極不穩定,從該屬建立伊始,其亞屬級分類單元就處于動蕩變化中,即使是目前接受度較高的Cook(1974)[2]和Gerecke(2009)[3]分類系統,仍然存在亞屬劃分特征依據相對分散,分類系統觀點不統一等分類學問題。本文通過梳理亞屬級分類單元歷史沿革,比較上述兩種亞屬級分類系統及其所依據的分類特征,分析了兩種分類系統的特點,探討了現存的亞屬級分類單元的相互關系,并針對探討所得的疑問和問題提出了未來研究驗證展望,以期為未來該學術問題的認識和最終解決奠定基礎。
1 腺水螨屬及亞屬分類歷史沿革
1879年,Lebert以Pachygaster tauinsignitus為模式種建立腺水螨屬Pachygaster Lebert,1879;由于該屬名被占用,1880年Neuman以Lebert的名字重新命名該屬,即為Lebertia Neuman,1880[4]。
1896年,Piersig以模式種Berlesia gracilis Piersig,1896建屬Beriesia Piersig,1896[5]。
1897年,Thor[6]發表擬腺水螨亞屬Pseudolebertia Thor 1897,模式種Lebert glabra Thor,1897。
1900年,Thor[7]認為屬級單元Beriesia Piersig,1896為亞屬級單元多毛腺水螨亞屬Pilolebertia Thor,1900異名,模式種Lebertia insignis Piersig,1896(Berlesia gracilis Piersig,1896 = Lebertia insignis Piersig,1896),并將多毛腺水螨亞屬和擬腺水螨亞屬歸入腺水螨屬下。
1906年,Thor[8]以Lebertia brevipora Thor,1906模式種發表雜腺水螨亞屬Mixolebertia Thor,1906;次年,又以Lebertia stigmatifera Thor,1907為模式種發表六毛腺水螨亞屬Hexalebertia Thor,1907[9]。
1954年,Imamura[10]以Lebertia brunnea Imamura,1954為模式種發表七毛腺水螨亞屬Septlebertia Imamura,1954。
此外,Thor和Husiatinschi先后建立了亞屬單元Neolebertia Thor,1905,Durolebertia Thor,1911,Apoleberta Thor,1911,Distolebertia Husiatinschi,1937;但很快被Viets[5]于1956年分別厘定為腺水螨亞屬(Neolebertia)、雜腺水螨亞屬(Durolebertia和Apoleberta)、多毛腺水螨亞屬(Distolebertia)的異名。
2008年,Gerecke[11]以Lebertia hygropetric Gerecke,2008模式種,發表倫塔腺水螨亞屬Brentalebertia Gerecke,2008。
次年,Gerecke[3]又以Lebertia elsteri Schwoerbel,1957為模式種發表曙腺水螨亞屬Eolebertia Gerecke,2009。
2 腺水螨屬亞屬分類系統
1974年Cook[2]綜合了Viets[5] 、Thor[7]的意見,形成了腺水螨屬6亞屬分類系統:腺水螨亞屬、擬腺水螨亞屬、多毛腺水螨亞屬、雜腺水螨亞屬、六毛腺水螨亞屬、七毛腺水螨亞屬;Gerecke[3]在Cook(1974)分類系統及新增亞屬級單元的基礎上,提出了六毛腺水螨亞屬為雜腺水螨亞屬異名,擬腺水螨亞屬為腺水螨亞屬異名觀點,提出了新的腺水螨屬6亞屬分類系統:七毛腺水螨亞屬,腺水螨亞屬,多毛腺水螨亞屬,雜腺水螨亞屬,倫塔腺水螨亞屬和曙腺水螨亞屬;即形成了目前接受度較高的分類系統為Cook(1974)與Gerecke(2009)分類系統(見表1)。
3 腺水螨屬屬下分類系統特征依據差異
Cook(1974)與Gerecke(2009)分類系統其所依據的特征不一(見表2、3)。Cook(1974)分類系統區分亞屬的特征主要包括:P-3毛的數量、體壁特點和游泳毛數量。而Gerecke(2009)在Cook(1974)的基礎上,增加了基節板、殖吸盤、須肢毛序等特征,同時還結合對該類群系統發育關系的認識,提出了新的腺水螨亞屬級分類系統。
4 腺水螨屬亞屬間相互關系
除了前述Thor(1900)[7]、Viets(1956)[5]對腺水螨屬一些分類單位的厘定工作外,擬腺水螨亞屬與腺水螨亞屬、六毛腺水螨亞屬和雜腺水螨亞屬之間的關系以及七毛腺水螨亞屬成立的可行性是多數學者討論的重點。
擬腺水螨亞屬與腺水螨亞屬:二者形態相似,均為P-3具5毛,足上游泳毛退化,兩者唯一的區別在于體壁表面是否光滑[2]。而Gerecke認為體壁結構不足以作為區分特征,因此提出擬腺水螨亞屬為腺水螨亞屬Lebertia s. str.異名[3]。
六毛腺水螨亞屬和雜腺水螨亞屬:Newell和Lundblad分別于1959年和1962年認為六毛腺水螨亞屬異名于雜腺水螨亞屬[12]。Gerecke 于2009年更是認為六毛腺水螨亞屬和雜腺水螨亞屬的須肢結構相似,不同之處僅僅在于是否具有游泳毛。而Gerecke認為游泳毛的有無可能與種類適應其生存環境相關,并不足以將其分為兩個不同亞屬,因而附議六毛腺水螨亞屬異名于雜腺水螨亞屬[3]。
七毛腺水螨亞屬:該亞屬記述的物種較少,其中L. brunnea Imamura,1954(模式種)和L. convergella Tuzovskij,1990除了P-3具有7根長毛外,其余特征均與雜腺水螨亞屬相似,故而Gerecke對該亞屬的分類地位存疑 。
此外,1956年Viets還認為七毛腺水螨亞屬異名于擬腺水螨亞屬,但是未能得到多數專家的認可[5]。
目前,對于腺水螨亞屬級單元之間的分類關系,各國學者仍不統一,不同的亞屬級分類系統各有學者支持,如Bursali在2011年[13]發表新記錄種時仍采用的Cook(1974)分類系統,而Gülle & Yunus在2012年[14]和Esen & Erman在2015年[15]發表腺水螨物種時則使用的Gerecke(2009)分類系統。對于Gerecke提出質疑的七毛腺水螨亞屬,目前仍然是作為一個亞屬獨立存在,Semenchenko & Tuzovskij在2010年[15]發表了該亞屬一新種。
5 腺水螨屬亞屬分類系統現存問題
5.1 亞屬劃分依據相對單一
通過比較Cook(1974)還是Gerecke(2009)分類系統可知,目前腺水螨亞屬級分類系統主要依據體壁特點、P-3毛的數量和足上游泳毛的多寡等特征區分亞屬,劃分依據相對單一,且部分特征(如體壁紋理、足上游泳毛多寡等)是否能夠作為亞屬的區分標準也眾說不一。
另外,腺水螨屬物種描述雖然比較具體,但不論是Cook還是Gerecke分類系統,亞屬間劃分依據還停留在體壁、基節板、須肢毛序以及足上游泳毛上,對于已知的其他特征如生殖域等重要特征還未良好的運用于亞屬區分。
5.2 亞屬劃分依據相對不一致
Cook(1974)還是Gerecke(2009)分類系統中,前者更多采用的是體壁特點、P-3毛的數量和足上游泳毛的多寡等特征;而Gerecke系統中,上述特征的權重大大被削弱,特別是兩個新亞屬采用的特征(基節板和P-3毛的位置等)在Cook(1974)幾乎未作提及。兩個分類系統區分特征使用分散,致使亞屬間對比特征不一致,難以判斷分類系統之間的科學性。
5.3 亞屬間系統發育關系相對模糊
由于形態特征具有經驗性和主觀性,不同學者的觀點無法統一,導致亞屬單元混亂的局面尚未得到解決,沒有更多幾何、分子等其他特征的支撐,僅使用目前形態特征構建的系統發育樹也缺乏說服力,無法明確的科學的分析亞屬單元間系統發育關系。
6 腺水螨屬屬下亞屬分類的研究展望
鑒于上述問題,未來腺水螨屬屬下亞屬分類的研究急需應用新方法、新技術,基于形態特征、幾何數據和分子特征共同分析腺水螨亞屬間的系統發育關系,可彌補使用單一特征的不足。
6.1 繼續傳統分類完善形態特征
進一步擴大標本采集范圍,充分了解本屬的物種形態特征,參考Cook和Gerecke分類系統,對比相關文獻,描述標本和繪制形態圖,充分認識不同亞屬間特征分布情況,特征差異,明確不同特征在類群演化、進化的作用,以進一步明確各個特征在各亞屬間的分化,為構建符合自然歷史系統的分類體系夯實基礎。
6.2 使用幾何數據分析結構差異
腺水螨體表結構相對簡單,可采用的特征也相對較少。因而對其開展已經在諸多類群得以廣泛應用的幾何分類學開展物種或類群鑒定方法,也將是未來腺水螨類群研究的突破點。盡管腺水螨整體骨化程度相對較弱,幾何分類學所必須的選點難度相對較大,但是仍可利用基節板群、須肢、螯肢、顎底等骨化程度較強的結構,在其上選取標記點,再利用普氏疊加篩選數據,最后進行統計分析得出結構差異,從而達到物種或類群鑒定目的。
6.3 新增分子特征分析系統發育關系
隨著分子技術的日益成熟和應用上的日益廣泛,水螨相關基因的測序工作也在逐步開展。使用試劑盒提取法和通用引物提取目的基因,將陽性克隆后的目的基因測序,利用軟件或網站對目的基因進行多重序列比對,如將序列上傳至GenBank運行Blast進行比對,獲得目標序列,再以此序列為分子特征,以物種間的遺傳分化距離結合形態特征分析不同類群間的系統發育關系。例如,CO I基因包含豐富的遺傳信息,既相對保守又能保證足夠變異,進化速率適中,目前已作為系統進化研究的良好標記廣泛應用于昆蟲分子系統發育分析[16],腺水螨可以CO I為分子特征,結合形態推導腺水螨屬亞屬級分類單元的關系。
參 考 文 獻:
[1] Krantz G W, Walter D E, et.al. A manual of acarology (Third Edition)[M].Lubbock (Texas):Texas Tech University Press, 2009:807 pp.
[2] Cook D R. Water mites genera and subgenera[M].The American Entomological Institute, 1974:134-139.
[3] Gerecke R. Revisional studies on the European species of the water mite genus Lebertia Neuman, 1880 (Acari, Hydrachnidia, Lebertiidae)[J].Abhandlungen der Senckenberg Gesellschaft fur Naturforschung, 2009,(566):1-144.
[4] Neuman C J. Om sveriges Hydrachnider[Z].Stockholm:Kungliga Svenska Vetenskaps-Askademiens Handlingar, 1880, 17(3):1-123.
[5] Kraus O, Kubitzki K, Voiet E. Sonderbnde des Naturwissenschaftlichen Vereins in Hamburg[M].Gedruckt mit Unterstutzung sitens der Hamburgischen Wissenschaftlichen Stiftung, 1987:424-467.
[6] Thor S. Andet bidrag tilkunskaben om Norges Hydrachnider-’Norske Hydrachnider II’[Z].Archiv for Mathematik og Naturvidenskab, 1897, 20(3):1-40.
[7] Thor S. Prodromus systematics Hydrachnidarum[J]. Magazin for Naturvidenskab, 1900, 38(3):263-266.
[8] Thor S. Lebertia-Studien VI-VIII[J].Zoologischer Anzeiger, 1906, 29(25-26):761-790.
[9] Thor S. Lebertia-Studien XVI-XVII[J].Zoologischer Anzeiger, 1907, 31(26):902-904.
[10] Imamura T. Studies on water mites from Hokkaido[M].Sapporo:Journal of the Hokkaido Gakugei University, 1954, Section B, Supplement 1:1-148.
[11] Gerecke R. A new species and subgenus of Lebertia (Acari:Hydrachnidia:Lebertiidae) from the Brenta-Adamello Natural Park (Italian Alps)[J].Fundamental and Applied Limnology, 2008, 170(4):325-332.
[12] Bursali A, Ai F, zkan M. Lebertia insignis Neuman, 1880 (Acari, Hydrachnidia, Lebertiidae), a new record for the Turkish fauna[J].Türk Entomol Büil, 2011, 1(1):27-30.
[13] Gülle P, Yunus B. Water mites of the genus Lebertia Neuman, 1880 (Acari, Hydrachnidia, Lebertiidae) from Turkey, with the description of one new species[J].Zookeys, 2012, 238:23-30.
[14] Esen Y, Erman O. Some new records and one new species of the genus Lebertia Neuman (Acari:Hydrachnidia:Lebertiidae) from Turkey[J].Turkish Journal of Zoology, 2015, 39:781-789.
[15] Semenchenko K A, Tuzovskij P V. New records of water mites of the genus Lebertia Neumann (Acariformes, Hydrachnidia) from Asian Russia, with the description of three new species Lebertia Neumann (Acariformes, Hydrachnidia)[J].Euroasian Entomological Journal, 2010, 9(3):413-423.
[16] 肖永剛, 陳祥盛. 基于線粒體CO I基因的17種菱蠟蟬亞科昆蟲DNA條形碼研究(半翅目:蠟蟬總科:菱蠟蟬科)[J].山地農業生物學報, 2014, 33(2):44-50.