直角步甲亚科系统发育及东洋区动物地理学解析

Members of the ground beetle subfamily Orthogoniinae (Insecta: Coleoptera: Carabidae) are distributed in the Oriental and Ethiopean Regions. Species of Orthogoniinae have a peculiar life-style: their larvae are living in termite nests and feeding on termites. Therefore, they are potential bio-control agents against termites. Up to now, there are over 300 species of orthogoniines recorded in the world, belonging to 13 genera and 3 tribes. Among them, 8 genera are in the Ethiopean Region and 5 in the Oriental Region. Anyway, majority of orthogoniines (about 270 species) are Oriental members. The genus Orthogonius Macleay, 1825, the type genus of the subfmily,is distributed in the both Regions, and holds the richest species diversity in the subfamily (about 240 known species). .Based on the research achievements which have been carried out by the applicant's team since 2000, this project would focus on the following aspects: (1) setting up a reasonable phylogenetic relationship and systematics of the whole subfamily Orthogoniinae (including both Ethiopean and Oriental faunas) by means of comparative morphology and cladistic analysis; and (2) analysing the zoogeographical patterns of Orthogoniinae in the Oriental Region according to their distributional data of different groups (genera and/or species groups, especially in the genus Orthogonius) and species. The result of this project may provide important evidences to discuss the zoogeographical borderes between Oriental and Palearctic Regions, or Oriental and Australian Regions, to show the relationships among subregions in the Oriental Region, and that between Oriental and Ethiopean Regions.

直角步甲亚科昆虫分布于东洋区和非洲区。其幼虫生活在白蚁蚁巢中，是白蚁的重要捕食性天敌类群之一，在白蚁生物防治方面具一定的应用前景。目前，全世界已知直角步甲近300种，分属3族13属，其中，非洲区8属、东洋区5属，但大多数种类（270余种）分布于东洋区。其中以该亚科模式属直角步甲属Orthogonius Macleay, 1825 种类最为丰富(约240种)。本项目拟在申请者等已有研究工作的基础上，应用比较形态学原理和方法,分析直角步甲亚科昆虫的系统发育关系，以修订和完善该亚科分类系统；应用动物地理学原理和方法，结合各类群（特别是直角步属下各种组）的分布数据，解析东洋区直角步甲的动物地理学特点，揭示该亚科昆虫在东洋区的区系发生、演化规律和地理分布格局，并为探讨东洋区与古北区、与澳洲区的分界线，东洋区内各亚区之间,以及东洋区和非洲区之间的相互关系等重要的动物地理学问题提供例证。

通过野外专项调查采集，并借用、检视了国内外研究机构和自然博物馆（中科院动物研究所国家动物博物馆、河北大学、中山大学等、法国巴黎自然博物馆、法国蒙彼利埃农业开发研究所、瑞士巴塞尔自然博物馆、奥地利维也纳自然博物馆、德国埃尔福特自然博物馆、法兰克福自然博物馆、英国伦敦自然博物馆、比利时皇家自然科学研究院、意大利热亚那自然博物馆、捷克布拉格博物馆、匈牙利布达佩斯自然博物馆、印度St. Joseph学院和泰国宋卡王子大学等）和欧洲各国10余位步甲私人收藏者收藏的直角步甲标本，大大地丰富了研究材料，为项目各项研究工作的顺利开展打下了良好的基础。经4年的努力，基本完成了对东洋区直角步甲系统分类工作。在东洋区直角步甲亚科仅一族，即直角步甲族Orthogoniini Schaum，共包括4属、261种（尚有35新种待发表，未计入）。其中，大眼步甲属Actenoncus Chaudior属4种、六毛步甲属Hexachaetus Chaudior 12种、尼直角步甲属Nepalorthogonius Habu 3种、模式属直角步甲属Orthogonius 231种。以印度尼西亚种类最为丰富（57种），其次为印度（44种），然后依次为马来西亚（28种）、泰国（27种）、越南（26种）和缅甸（22种）。中国种类组成不多，仅20种左右（含部分未发表种类）。在东洋区已知的直角步甲中，由项目组主要成员发现、命名的种类为173种。分析直角步甲亚科各属之间，特别是直角步甲属各种组之间的系统发育关系。结果表明，虽然直角步甲均分布于两大动物地理区、且演化于直角步甲属，但在两区的进一步演化则是各自独立进行的。分析直角步甲动物地理分布特点，并重点解析了东洋区直角步甲地理分布格局。研究结果表明，两大地理区直角步甲亚科昆虫均可能源于直角步甲属，随着时间的推移，分别在两大动物地理区中演化、产生了的属级阶元，但更多的是物种的分化。非洲区和东洋区直角步甲区系组成明显不同，除两区共有的直角步甲属外，别的属均为两区之一的特有属，即仅分布于东洋区，或非洲区。即使在直角步甲属中，两大地理区的区系组成也完全不同，具体表现在，两区没有共有的种组、更没有相同的种类。