蚜蝇科昆虫翅几何形态学研究

作     者：刘静娴 

作者单位：陕西理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：霍科科;赵乐

授予年度：2024年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 

主      题：蚜蝇亚科 巢穴蚜蝇亚科 管蚜蝇亚科 缩颜蚜蝇亚科 翅 几何形态学 

摘      要：蚜蝇科（Syrphidae）隶属于双翅目（Diptera）环裂亚目（Cyclorrhapha）无缝组（Aschiza）,全世界已知230余属7 000余种,中国已记录120余属900余种,几乎占据了地球上除极地以外所有的陆生栖息地,是研究生物防治、传粉、拟态、物种互作、生活史、协同进化以及仿生学等热门领域的主要研究对象之一,开展蚜蝇科昆虫的系统学研究具有重要的科学理论与经济价值。本研究分别选取13个地标点、16个地标点以及m2室和r5室轮廓线作为翅的几何形态特征,整合普氏叠加分析、主成分分析、线性判断分析和薄板样条等多种分析方法,从不同角度对蚜蝇科4亚科16族37属63种（合计标本985头）的翅形态特征进行综合分析和比较,明确蚜蝇科不同分类阶元中翅形态变异的主要部位和变化趋势,进而评估翅在蚜蝇不同亚科、族、属、及种之间的分类价值;同时本研究基于欧式距离重建了蚜蝇科的系统发育关系,为深入理解蚜蝇科昆虫的生物学特征和系统学与进化提供新的理论佐证。同时,也为后续开展蚜蝇科昆虫生物多样性、系统发育和进化生物学等方面的研究积累基础资料。 通过研究,取得如下结论: （1）蚜蝇科不同分类阶元（亚科、族、属、种）的翅及翅室（m2室和r5室）的大小均存在极显著的总体差异（P蚜蝇亚科（Syrphinae）巢穴蚜蝇亚科（Microdontinae）缩颜蚜蝇亚科（Pipizinae）,翅室（第2中室和第5径室）的大小依次为管蚜蝇亚科蚜蝇亚科巢穴蚜蝇亚科缩颜蚜蝇亚科;（2）在族级阶元,翅和翅室（m2室和r5室）大小依次均为蜂蚜蝇族（Volucellini）丝蚜蝇族（Sericomyiini）丽角蚜蝇族（Callicerini）迷蚜蝇族（Milesiini）蚜蝇族（Syrphini）突角蚜蝇族（Cerioidini）管蚜蝇族（Eristalini）棒巴蚜蝇族（Spheginobacchini）鼻颜蚜蝇族（Rhingiini）巴蚜蝇族（Bacchini）巢穴蚜蝇族（Microdontini）墨蚜蝇族（Melanostomini）缩颜蚜蝇族（Pipizini）平颜蚜蝇族（Merodontini）短腹蚜蝇族（Brachyopini）小蚜蝇族（Paragini）;（3）在属级阶元,蜂蚜蝇属（Volucella）翅及翅室（m2室和r5室）平均质心值均最大,拟蜂蚜蝇属（Pseudovolucella）次之,小蚜蝇属（Paragus）最小。 （2）不同的几何形态学标记在捕捉蚜蝇不同亚科、族、属、及种之间的翅形态变异的信息能力不同:（1）翅室（m2室和r5室）轮廓线在捕捉蚜蝇四个亚科之间翅形态变异方面的能力最强,其中PCA主成分分析获得的前四个主成分可解释四个亚科之间94.95%的翅形状变异,LDA线性判断分析获得的前两个成分可解释各亚科之间94.15%的翅形状变异;（2）翅13个地标点在捕捉蚜蝇蚜蝇科16个族、35个属、63个种之间翅形态变异方面的能力最强,其中PCA主成分分析获得的前四个主成分可解释16个族、35个属、63个种之间88.59%的翅形状变异,LDA线性判断分析获得的前四个成分可解释16个族之间87.11%、35个属之间83.39%和63个种之间的83.39%翅形状变异,说明翅的13个地标点更适合作为2个近缘属属间和其种间的分类依据。 （3）蚜蝇科不同阶元之间翅变异的主要部位和变化趋势不同:（1）在亚科级阶元,翅变异主要表现为:C脉和Sc脉交点向上扩张,R1脉和C脉交点向右下方收缩,R2+3脉和C脉交点向上扩张,R4+5脉和C脉交点向上扩张,M1+2脉向右下方收缩,r5室内凹的趋势,r2室有向外扩张,R3+4脉和C脉交点向左前方扩张,M1+2脉和M3+4脉向右下方收缩,r-m脉向右收缩;（2）在族级阶元,翅变异主要表现为:C脉和Sc脉交点向上扩张,R1脉和C脉交点向右下方收缩,R2+3脉和C脉交点向上扩张,R4+5脉和C脉交点向上扩张,M1+2脉向右下方收缩,R1脉和C脉的交点向右下方收缩、R3+4脉和C脉交点向左前方扩张,M1+2脉和M3+4脉向右下方收缩,r-m脉向右收缩,C脉和Sc脉交点向下扩张,R1脉和C脉交点向右方收缩,r-m脉有向右方收缩,R4+5脉和Cu1脉弯曲程度。