世界花皮蛛属蜘蛛的系统发育、迁移扩散和谱系地理学研究

The genus Scytodes of spitting spiders has rich species and cosmopolitan distribution. It is a "super genus" of the family Scytodidae, and also currently considered to be a "dump genus" in Araneae. There is an urgent requirement for the systematically taxonomic revision of Scytodes. The spiders of Scytodes have strong adaptability, special hunting methods, cave and non-cave populations and social behaviors for some species. Therefore, they are ideal research materials for evolutionary biology and biogeography. In this project, we will investigate the spatio-temporal patterns and phylogeny of global Scytodes spiders using the sequences of multiple genes, "Next-generation" sequencing technology (NGS), morphology, and scanning electron microscopy (SEM). The research results will reveal the phylogenetic relationships among the Scytodes species, solve the existing taxonomic problems, and establish a natural taxonomy system of the spider genus. On the other hand, they will give an insight into the phylogeographic structure and global evolution history of the spider genus Scytodes, and explore its origin, dispersal and diversification patterns. Together with the analyses of ecological niche, the results of this study will reveal the correlations between evolution patterns of the different lineages and the geological and geographical developments and climatic changes, and illuminate the formation process for the current distribution patterns of Scytodes and the isolation and diversification mechanisms of main faunae of the spider genus. Also, the project will provide new or more reliable evidences for some disputed important scientific problems about the evolution histories of earth environments from the biological perspectives.

花皮蛛属具有丰富的物种，全球性的分布，是花皮蛛科的“超级属”，目前也被认为是蜘蛛目中的“垃圾属”，迫切需要对其进行系统学分类修订。该属蜘蛛适应能力强，猎食方式特殊，部分种类洞穴群体与非洞穴群体共存，或具有社会性行为等特性，使之成为进化生物学和生物地理研究的理想材料。本项目将采用多基因组合数据，以及简化基因组测序技术，结合形态学和电镜扫描方法，研究世界花皮蛛属的系统发生和时空演化格局，一方面理清该属种间的系统发育关系，解决现有的分类学问题，建立符合自然的分类体系；另一方面揭示世界花皮蛛属的谱系结构和分布历史，探讨该属的起源、扩散模式与多样性分化规律，并结合生态位分析，揭示不同谱系地理格局的演变过程及与地构运动和古气候变化的相关性与叠加性，阐明世界花皮蛛属现生分布格局的形成过程及主要区系隔离分化机制，并从生物学角度为地球环境演化史中一些广泛存在争议的重要科学问题提供新的、具有较高可信度的证据。

花皮蛛属Scytodes已记述225种，是一类行为特殊、生态学上重要的蜘蛛类群。当前该属系统分类和演化历史研究问题突出，比如分类体系模糊、系统发育关系不明、疑难种界定困难和多样性机制不清楚。本项目采用基因组学方法，研究全球花皮蛛属的系统学分类和谱系分化的时空进程与机制，取得突破性成果：（1）根据形态学和分子系统发育分析结果，建立花皮蛛属以种组（group）为中心的分类鉴定系统（即属 种组 种），将世界花皮蛛属蜘蛛分成3个种组，即Himalayas group、fusca group和thoracica group。同时鉴定出84种花皮蛛属蜘蛛（新分类单元待发表），另有同物异名、错误鉴定及无效学名多项。（2）花皮蛛属不同种组具有不同的分布格局特点。其中fusca种组中暗花皮蛛复合群Scytodes fusca complex全球性分布，起源于马来群岛，扩散能力相当强，扩张历史复杂。本项研究揭示多次长距离扩散、‘桥头堡’式扩散及人类活动中介扩散是该物种复合群现今分布格局形成的主要原因。thoracica种组有些类群扩散能力强，为长距离越洋扩散，而有的种类迁移能力一般；生活在高海拔的Himalayas种组对环境依赖性强，扩散能力弱，为邻域扩散，生态位分化明显。（3）花皮蛛属Himalayas种组蜘蛛具有间断性分布特点，反映了该种组演化历史与该地区地质事件密切相关。本课题研究发现：印度与欧亚板块在始新世～中新世时期的逐级撞击，以及喜马拉雅-青藏高原逐级抬升，是驱动高海拔Himalayas种组多样性分化的主要因素。（4）thoracica种组世界性分布，项目组已发现61种。它的分布格局和多样性分化特点反映了地构运动、气候变化和长距离扩散等历史因素，特别是印度-欧亚板块碰撞和喜马拉雅-青藏高原在古新世～始新世时期的抬升，以及引起的亚洲冬季风气候，对该种组谱系格局的形成产生重要的影响。本项目研究结果对于补充花皮蛛物种资源材料、完善全球花皮蛛属区系组成，丰富该蜘蛛类群系统分类学和生物地理学研究成果等均具有重要的意义，推动了现代蜘蛛学和地球科学相关研究领域的发展。