中国蟋蟀亚科整合分类学及鸣声演化规律的研究

Crickets have the highest rate of speciation so far recorded in arthropods. Therefore,they are of great value in the study of evolutionary biology. Up to now, Gryllinae, the largest subfamily of crickets, still has numerous taxonomic problems. The primary cause of these problems is that in this taxon a large number of species, which are significantly morphological convergent, are difficult to identify. For this reason, we carry out a integrative taxonomy of Gryllinae to delimit those species by integrating their morphological, acoustical and molecular information. On this basis, the phylogenetic relationships of the subfamily will be reconstructed. Furthermore, drawing on frameworks of reliable phylogenetic, the evolution of cricket song, which is closely associated with cricket speciation and diversification, will be studied. In this project, the relationship of species, ethnic relations, subfamily monophyly and its relationship with other members of the same subfamily group will be clarified; the research of acoustical evolution will reveal the cricket species relationship and its evolution, thus provide a comprehensive and reliable basis for the establishment of natural classification system consistent with its evolutionary history. In addition, this study will improve the Chinese cricket fauna, and lay a foundation for further studies on speciation mechnism, adaptive radiation of species diversity and co-evolution of crickets and other biological factors.

蟋蟀是目前已知进化速度极快的动物之一，在进化生物学的研究中具有重要价值。蟋蟀亚科是蟋蟀中最大的类群，分类问题最为集中，各级阶元均存在界定不清、关系不明的情况。而造成这些分类问题的主要原因是该类群形态趋同显著，存在大量难以鉴定的物种。为此，本研究将综合形态、鸣声和分子信息开展蟋蟀亚科的整合分类学研究，以界定这些疑难物种；并在此基础上，基于分子和形态数据构建该亚科的系统发育关系。此外，在可靠的系统发育框架下，开展对蟋蟀物种多样化起至关重要作用的鸣声的演化规律研究。开展本项目，将澄清蟋蟀亚科各阶元的分类关系、亚科的单系性及其与同亚科组成员的关系；而鸣声演化的研究，将深入揭示蟋蟀的物种关系及其多样性演化规律，为建立符合其进化历史的自然分类体系提供全面可靠的依据。本研究还将完善我国的蟋蟀区系，为进一步开展蟋蟀物种形成、物种多样性的适应性辐射以及蟋蟀与其它生物因子的互作关系等研究奠定基础。

蟋蟀是目前已知进化速度最快的节肢动物，在进化生物学的研究中具有重要价值。蟋蟀亚科是蟋蟀中最大的类群，分类问题最为集中，各级阶元存在界定不清、关系不明的情况。造成这些分类问题的主要原因是该类群形态趋同显著，存在大量难以鉴定的物种。为此，本研究将综合形态、鸣声和分子信息开展蟋蟀亚科的整合分类学研究，以界定这些疑难物种；在此基础上，基于分子和形态数据构建该亚科的系统发育关系；并进一步探讨鸣声特征的演化规律。截止目前，项目共完成八个属级阶元以及两个亚科级阶元的分类修订，报道新的蟋蟀物种10种，新记录属3属。研究中广泛应用了多类型特征界定疑难物种，订正和厘定了长期存在争议的分类单元。这些工作既完善和补充了我国蟋蟀物种的区系记述，也在分类上对阶元关系进行了澄清。本研究在声学数据提取方法上进行了新的、数据化的尝试；在形态特征提取上应用了几何形态测量学的相关技术和方法，但限于现有系统发育研究方法的局限，尚难以应用分子数据以外的特征构建系统发育关系，因此，整合不同类型特征构建进化树的目标尚为达到。另外，研究针对额蟋类群，在疑难物种鉴定的基础上，正在进行物种形成方面的探索性研究。