摘要
花蚤科Mordellidae是鞘翅目的一个特化类群,在鞘翅目,特别是在拟步甲总科中占有特殊地位。花蚤成虫多栖息于花中,是植物传花授粉的重要媒介,该类群世界性分布,其相关生物地理学研究却仍是空白。在花蚤族中,带花蚤属Glipa是最大的一个属,它不仅具有明显的原始特征,也显示出强烈的地域性分布模式。目前,带花蚤属Glipa的研究也仅局限于分类和系统修订等,缺乏对全球物种丰富度、多样性和分布格局的综合评述,也缺乏历史或分支生物地理学方法来解释其分布格局。而物种地理分布是物种重要的空间特征,是物种和环境之间长期进行相互作用的结果。从宏观尺度分析,在众多影响物种地理分布的因素中,气候占主导作用。鉴于此,特别是在当前气候变化的大环境下,研究传粉昆虫对这些环境变化如何作出生态响应变得尤为重要。此外,本研究还预测了未来不同气候情景下带花蚤属潜在适宜生境的变化和质心转移,以便更全面地了解气候变化对Glipa分布的影响。目前,研究预测带花蚤属的适生区总面积为2.33×107 km2。在未来的气候情景下,随着全球气温的升高,这一比例(数值)将逐渐增加。本研究结果为气候变化对传粉昆虫的影响提供了进一步的证据,特别是在以前的研究中代表性不足的非膜翅目传粉昆虫。因此,本研究深入探讨了在未来气候变化背景下带花蚤的潜在分布区,为制定科学和基于证据的传粉昆虫保护政策提供支持。 主要研究结果如下: (1)统计分析了世界花蚤科物种的多样性。共3亚科121属2658种。花蚤亚科Mordellinae Latreille, 1802物种最为丰富,有6族106属2637种;科特花蚤亚科Ctenidiinae有1属1种;已灭绝的先花蚤亚科Praemordellinae有14属20种。花蚤科物种广泛分布在世界各大动物地理分区,古北区(62属619种)和东洋区(49属440种)物种多样性最丰富。 (2)探究了带花蚤属的分布格局及可能的扩散路径。目前带花蚤属适生区主要分布在38°S—38°N之间,表现出强烈的区域性分布特征。世界特有分布中心主要在东洋区和非洲热带区,其中中国记录36种,是带花蚤属物种分布数量最多的国家。本研究通过利用最大简约性、启发式搜索的地方简约性分析(PAE),来构建带花蚤属的生物地理区系分类树状图。根据历史生物地理学相关理论,在生物地理学领域内提出了带花蚤属生物地理关系的初步假设。我们推测带花蚤属物种起源于古北地区或东洋区,随后向其它地理分区扩散,呈现不间断分布。结合历史生物地理学进一步推断,带花蚤属物种的祖先可能经历了一条从欧亚大陆经非洲至澳大利亚和南美洲的传播路线。 (3)确定了影响带花蚤属物种分布的生物气候因子。在本研究中,我们使用了297个带花蚤属的精准分布数据和7个生物气候环境变量来构建一个经过优化的MaxEnt物种分布模型。这一模型揭示了带花蚤属对气候变化的反应,并识别出了影响其分布的关键生物气候变量,具体包括最暖月最高气温、年降水量和最干旱季度的降水量。 (4)预测了当前和未来不同时期不同气候情景下带花蚤属的潜在适生区。本研究采用优化后的MaxEnt模型,对带花蚤属在当前和未来不同气候情景下的潜在适生区进行了预测。结果显示,在当前气候条件下,带花蚤属的适宜生境面积约为2333.38×104平方公里,大约占全球陆地面积的15.63%。低、中、高适宜性生境面积分别为1758.57 ×104 km2、410.15×104 km2和164.66×104 km2,分别约占全球陆地面积的11.78%、2.75%和1.10%。地理分布上,带花蚤属的适生区主要分布于东亚季风区及东南亚地区、北美洲东部地区、南美洲亚马逊流域及阿根廷、非洲中西部热带雨林地区,在欧洲地中海沿岸及澳大利亚东部多呈零星分布状。