东南亚花皮蛛科蜘蛛的分类学和物种分化机制研究

Southeast Asia which has unique biodiversity resources, complicated geological and climatological history, are the ideal areas for studying the evolution and diversity of biota. Spitting spiders (Scytodidae) belong to Haplogynae with the simply-structured genitalias. They, widely distributed and weakly dispersed, represent a group of abundant species that play an important role in the evolution and ecology. In this project, we are going to collect spider specimens of the family Scytodidae from Southeast Asia, and investigate their fauna distribution, molecular phylogeny, morphology, and species composition using morphology, scanning electron microscopy (SME) and molecular biology methods. The research results will reveal rich diversity of the scytodid spiders in Southeast Asia, their phylogenetic relationships, and endemism and substitution of the distribution pattern. Also, based on sequences of multiple genes, the phylogeography of the Scytodidae spiders from Southeast Asia will be studied for exploring the correlations between their evolutionary history and the geological and geographical developments and the environmental changes, and further clarifying the possible causes of modern distribution pattern of the family Scytodidae in this region surveyed, and the historical process and mechanism of species diversification. We speculate that spitting spiders once have had a widespread distribution around the region since they came to Southeast Asia, and the separation of islands in Southeast Asia, the collision of Indian plate, the uplift of Tibet Plateau, and the retreat of Quaternary glaciation and the continued climate changes, such as the droughts and low temperatures, promoted the diversification of scytodid spiders, and some species dispersed into caves. The cave isolation may also plays an important part in the speciation.

东南亚具有独特的生物多样性资源、复杂的地质地貌和气候历史，是研究生物区系演化及多样性形成的理想地区。花皮蛛科属于简单生殖器类，种类多、分布广、扩散能力弱，是一类在进化和生态上具有重要地位和特殊意义的蜘蛛。本申请项目以东南亚的花皮蛛为对象，采用形态学、电镜扫描技术及分子生物学的方法，研究其种类组成、形态特征与区系分布，揭示该地区丰富的花皮蛛多样性，以及分布格局方面的特有现象与替代现象。同时开展基于多基因序列证据的分子系统地理学研究，理清其系统发育关系，在种上及种下水平探讨东南亚花皮蛛的演化历程及与地质、地理发展和环境变迁的关系，阐明其现今分布格局的成因及物种多样性的形成过程与机制。我们推测：花皮蛛进入东南亚后曾广泛扩散，因岛屿分离、印度板块撞击、青藏高原隆起，以及第四纪冰期进退和逐渐的气候变化（如干旱、低温）等，促进其多样性，使部分种类进入洞穴生活，洞穴隔离成种也可能是其物种分化的基本机制。

花皮蛛科Scytodidae蜘蛛广布于全球陆地生态系统，不仅是农林害虫的重要天敌，有些种类也是常见的住宅蜘蛛。本课题应用形态学及分子数据，开展东南亚花皮蛛的分类学、系统发育和生物地理学研究，取得突破性成果：（1）共发现26种斯德蛛Stedocys，现已记述12种。2016年以前该属仅报道3种，本项研究将东南亚斯德蛛属种数推进到12种（全世界已知13种）；同时鉴定出62种花皮蛛属Scytodes蜘蛛，其中新种约35种（待发表），另有同物异名、错误鉴定及无效学名多项。（2）根据系统发育分析结果，建议将代提蛛属并入花皮蛛属；在花皮蛛属首次研究出以种组（group）为中心的分类鉴定系统（即属-种组-种），将东南亚花皮蛛属蜘蛛分成3个种组，即thoracica group、fusca group和Himalayas group。（3）喜马拉雅抬升、青藏高原隆起及东南亚主要地质事件影响洞穴斯德蛛的隔离分化；印支区侧向挤压是驱动东南亚斯德蛛隔离分化的主要因素；海南岛漂移到目前的位置，是由于大陆越南和中国广西大约在36百万年前向东南方向运动造成的。印度-欧亚板块撞击事件对东南亚高海拔分布的Himalayas种组的隔离分化起着重要作用；板块撞击及其造成的印支区侧滑事件影响该类群花皮蛛的多样性分化；渐新世-中新世时期板块的剧烈深度碰撞及对东南方向的侧向快速挤压，是驱动其隔离分化的主要因素。（4）东南亚地区花皮蛛属蜘蛛出现两种扩散模式，其中Himalayas和thoracica种组为邻域扩散，而fusca种组为长距离扩散。Himalayas种组起源于喜马拉雅—青藏高原的东南侧，之后向印支区扩散。thoracica种组的祖先分布在我国西南区域，然后向西扩散至缅甸，之后分三支：一支向西到达印度和斯里兰卡；一支向东扩散至我国东南部（包括台湾）；还有一支向南迁移经中南半岛至马来西亚、印度尼西亚和菲律宾。fusca种组源于我国台湾和菲律宾，之后长距离扩散至其它分布区。本课题研究结果对于补充我国花皮蛛物种资源材料、完善东南亚区系组成和丰富世界花皮蛛系统分类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。