中國(guó)蟹類胸孔亞派的分子系統(tǒng)學(xué)研究——兼論其觸角在系統(tǒng)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、通過對(duì)中國(guó)的9科31種蟹類的形態(tài)特征和分子特征兩個(gè)方面的研究,探討了胸孔亞派的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系,以期補(bǔ)充胸孔亞派系統(tǒng)學(xué)研究方面的不足。
　　 一、胸孔亞派蟹類的分子特征研究基于18S rDNA序列構(gòu)建的NJ和BI樹顯示,在胸孔亞派內(nèi)部總科的分類上呈現(xiàn)了一致性,均將胸孔亞派分為方蟹總科和沙蟹總科,支持率和置信率均為100、1.00。
　　 基于分子特征的結(jié)果,方蟹總科和沙蟹總科中大部分類群分類地位與以往學(xué)者的結(jié)果一致,但有少數(shù)類

2、群也存在分歧。結(jié)果表明:豆蟹科的中華豆蟹(Pinnotheressinensis)原來歸屬在豆蟹總科,豆蟹科是否歸屬于胸孔亞派一直存在較大爭(zhēng)議,本研究通過對(duì)豆蟹科的中華豆蟹的研究發(fā)現(xiàn)它與沙蟹總科中角眼沙蟹(Octvpodeceratophthalmus)的親緣關(guān)系較近,而與方蟹總科中的白紋方蟹(Grapsusalbolineatus)親緣關(guān)系較遠(yuǎn),并且在拓?fù)鋱D中歸于胸孔亞派中的沙蟹總科類群。所以本研究認(rèn)為豆蟹科應(yīng)歸屬于胸孔亞派,且不應(yīng)提

3、升為豆蟹總科,而應(yīng)歸于沙蟹總科中較好;珊隱蟹科的袋腹珊隱蟹(Hapalocarcinus marsupialis)原來歸屬隱鰲總科,而本次研究發(fā)現(xiàn)袋腹珊隱蟹與方蟹總科中其他各科親緣關(guān)系較近,而與沙蟹總科關(guān)系較遠(yuǎn),沒有獨(dú)立出沙蟹總科和方蟹總科,而是很好地歸入后者中,所以本文不支持將珊隱蟹科劃入異孔亞派,支持將它劃入胸孔亞派,并歸入方蟹總科。另外,猴面蟹科的閉口蟹(Paracleistostoma sp.)和六齒猴面蟹(Camptandri

4、um sexdentatum)、毛帶蟹科的韋氏毛帶蟹(Dotilla wichmani),大眼蟹科的短齒大眼蟹(Macrophthalmusbrevis)、日本大眼蟹(Macrophthalmus japonicus)、多毛大眼蟹(Macrophthalmussetosus)、和尚蟹科的長(zhǎng)腕和尚蟹(Mictyris longicarpus)原來歸屬沙蟹總科,本次發(fā)現(xiàn)以上7種蟹與方蟹總科中方蟹科親緣關(guān)系較近,而與沙蟹總科中其他科親緣關(guān)系較

5、遠(yuǎn),并且有較高的支持率和置信率。該結(jié)果表明這7種蟹及其所屬的猴面蟹科、和尚蟹科應(yīng)劃入方蟹總科;相手蟹科的雙齒相手蟹(Perisesarma bidens)、斜紋蟹科的裸掌盾牌蟹(Percnon planissinmum)、弓蟹科的字紋弓蟹(Varuna litterata)和游氏弓蟹(Varunayui)原來歸屬方蟹總科,本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該4種蟹聚類于沙蟹總科這一類群,而不與方蟹總科類群聚類,與方蟹總科白紋方蟹親緣關(guān)系較遠(yuǎn),所以本研究建議將該

6、4種蟹劃入沙蟹總科。由此可見,這一研究結(jié)果,不支持將猴面蟹提升為總科,也不支持地蟹科獨(dú)立于方蟹總科而成為地蟹總科。
　　 通過18S rDNA序列構(gòu)建系統(tǒng)樹發(fā)現(xiàn),18S rDNA適合胸孔亞派以及更高階元的系統(tǒng)學(xué)研究,但不適合用于科及科以下的的系統(tǒng)學(xué)研究。從方蟹總科的各科進(jìn)化關(guān)系可以看出,其內(nèi)部類群進(jìn)化速率比較慢。
　　 二、胸孔亞派蟹類形態(tài)特征研究通過對(duì)胸孔亞派觸角形態(tài)研究的結(jié)果表明:第一觸角比第二觸角顯示更多的形態(tài)特征

7、,蟹類觸角的分類結(jié)果與以往學(xué)者采用其他形態(tài)特征所得的結(jié)果非常相似。這說明,蟹類觸角的形態(tài)特征可以用于高級(jí)階元的系統(tǒng)學(xué)研究,基于形態(tài)特征的結(jié)果,本研究將蟹類的第一觸角外肢節(jié)是否分節(jié)作為分類特征。并參考其他分類形狀如:第一觸角底節(jié)和基節(jié)的形狀以及外肢節(jié)的形狀、外肢節(jié)的節(jié)數(shù)及節(jié)長(zhǎng)比例、外肢節(jié)頂端的剛毛著生情況、內(nèi)肢節(jié)的形狀、內(nèi)肢節(jié)的節(jié)數(shù)及節(jié)長(zhǎng)比例、內(nèi)肢節(jié)頂端的剛毛著生情況等可對(duì)胸孔亞派總科進(jìn)行分類,第二觸角特征指標(biāo):基節(jié)的形狀、長(zhǎng)度與寬度之比

8、、內(nèi)肢節(jié)第1、2節(jié)的長(zhǎng)度與寬度之比、以及觸鞭的節(jié)數(shù)、節(jié)長(zhǎng)比例、頂端剛毛著生情況等可以作為科及科以下的分類特征。
　　 三、分子特征和形態(tài)特征研究結(jié)果的比較分子特征和形態(tài)特征的研究結(jié)果都支持將胸孔亞派分成兩個(gè)總科,即方蟹總科和沙蟹總科。但分子生物學(xué)的研究結(jié)果中,方蟹總科包含:短齒大眼蟹、日本大眼蟹、多毛大眼蟹、無斑斜紋蟹(Plagusia immaculata)、平背蜞(Gaetice depressus)、四齒大額蟹(Metop

9、ograpsus quadridentatus)、擬閉口蟹、粗腿厚紋蟹(Pachygrapsuscrassipes)、兇狠圓軸蟹(Cardisoma carnifex)、絨鰲近方蟹(Hemigrapsus penicillatus)、六齒猴面蟹、袋腹珊隱蟹、蘭氏地蟹(Gecarcoidea lalandii)、中華泥毛蟹(Clistocoeloma sinensis)、白紋方蟹、云斑厚紋蟹(Pachygrapsus marmoratus

10、)、韋氏毛帶蟹(Dotilla wichmanni)、天津厚蟹(Helice tientsinensis)、伍氏仿厚蟹(Helicanawuana)、日本絨鰲蟹(Eriocheir Jiaponica sinensis)、中華近方蟹(Hemigrapsussinensis)、長(zhǎng)腕和尚蟹等22種及其所屬的大眼蟹科、斜紋蟹科、方蟹科、地蟹科、和尚蟹科、猴面蟹科等。沙蟹總科包含:雙齒近相手蟹、中華豆蟹、角眼切腹蟹(Tmethypocoelis

11、 ceratophora)、字紋弓蟹、游氏弓蟹、隆線背脊蟹(Deiratonotuscristatum)、譚氏泥蟹(Ilyoplax deschampsi)、角眼沙蟹、粗腿招潮(Uca crassipes)、短尾股窗蟹(Scopimera curtelsoma)、裸掌盾牌蟹等11種;在形態(tài)學(xué)中,沙蟹總科包含:角眼沙蟹、短尾股窗蟹、韋氏毛帶蟹、粗腿招潮,長(zhǎng)腕和尚蟹等5種,方蟹總科包含其余28種蟹,這兩種研究方法所得結(jié)果大部分相似,除了角眼

12、切腹蟹、游氏弓蟹沒有觸角標(biāo)本外,在雙齒相手蟹、中華豆蟹、字紋弓蟹、隆線背脊蟹、譚氏泥蟹、長(zhǎng)腕和尚蟹、韋氏毛帶蟹、裸掌盾牌蟹的歸屬上,這兩種方法未能取得一致的結(jié)論。
　　 通過分子和形態(tài)兩個(gè)方向的綜合研究,本文認(rèn)為,胸孔亞派下設(shè)兩個(gè)總科,即方蟹總科和沙蟹總科。支持將豆蟹科(總科)、珊隱蟹科(總科)劃入胸孔亞派,但不支持升為兩個(gè)總科,而是分別隸屬于沙蟹總科和方蟹總科。不支持將猴面蟹提升為總科,也不支持地蟹科獨(dú)立于方蟹總科而成為地蟹總