本文经对14科鞘翅目代表种的防御腺解剖、染色制片、特征记述和比较分析,基于防御腺形状、长度、皱褶等性状比较研究,规范描述了各科的形态,绘制了各种的特征图,编制了科级阶元分类检索表,并以其利用系统分类学软件构建了系统发育树。研究得出鞘翅目防御腺的形态因种类不同表现出明显差异,是区别科级阶元、检验分类体系和分析推断类群进化的有用特征,可用于鞘翅目昆虫高级阶元系统发育关系和分类地位的确定。
利用防御腺释放化学物质以御敌、护窝和引起同种集结是鞘翅目(简称甲虫)昆虫特有的自卫习性。防御腺经过了从无到有、从简单到复杂、从低等到高等的复杂进化过程,具有共同起源性质和阶段分化特点,可用于推断不同甲虫类群的一般进化关系。同时,不同甲虫科间的防御腺形态差异很大,又表现出多态性。本文利用生物进化分类的原理及方法,选取14科57属125种甲虫,经解剖、染色、镜检等程序,对防御腺表型特征进行了规范描述,绘制了各种的形态特征图,并基于腺体形态编制了科级分类检索表;以腺体的形状、长度、宽度、囊距、壁质、皱褶等性状为统一的特征尺度,利用系统分类学软件构建了系统发育树。结果表明:防御腺的形态变化因甲虫种类不同表现出明显差异,凡分化多样性较大的类群,其腺体形态分化的多样性均十分明显,反之则比较单一;甲虫腺体的形态和特征可用于区别科级阶元、检验分类体系和推断类群与类群之间的相互关系,是十分重要的分类特征;同时也可用于鞘翅目昆虫高级阶元系统发育关系和分类地位的确定。本文还利用气相色谱和质谱测定了弯齿琵甲Blaps femuralis和炮步甲Stenaptinus insignis的分泌物化学成分,比较发现,二者均以烯类和醌类物质为主,但后者的烷烃含量较齿琵甲多。本研究为鞘翅目昆虫高级阶元分类提供了新资料。
第十二届“挑战杯”作品 三等奖
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题目:甲虫防御腺的同源性及多态性