鞘翅目多食亚目部分种类口器形态学与进化

摘要

鞘翅目统称甲虫，隶属于昆虫纲(Insecta)有翅亚纲(Pterygota)内翅部(Endopterygota)，全世界已知36万种，占已知昆虫总数的40％以上，中国约有1万余种。鞘翅目以口器咀嚼式、体壁坚硬角质化、具有保护后翅的骨化鞘翅和全变态发育为显著特征。口器的复杂性及其食性的多样性，使鞘翅目昆虫获得比其他生物更大的生存空间和地域，成为地球上开发生态系统最为成功的昆虫类群。口器是甲虫的取食器官，其结构在不同类群中有较大变化，对其变化特点和规律进行揭示，对于推断系统发育关系和进化具有重要理论意义。 本论文分总论和各论两大部分。总论包括口器国内外研究进展、胚胎发育、术语、食性、肌肉组成与活动、感受器和口器的系统学7章内容。第1章概括介绍了鞘翅目的分类地位和分类概况，总结了鞘翅目系统发育研究的概况，重点阐述了鞘翅目口器研究概况和口器在分类学上的应用与意义；第2章从胚胎发育的角度介绍了口器的形成过程；第3章为主要部分，首次以我国甲虫为研究对象，通过对其口器的比较形态学研究，对其各部分结构进行了详述，讨论了口器结构组成及其在不同类群中的变化和类型。口器的结构和类型与食性密切相关。第4章对甲虫的食性类型、以及与食物的关系进行了介绍，尤其阐明口器的有效活动决定甲虫的取食效果，而口器的运动与其肌肉组成密切相关。第5章分析了控制口器活动的有关肌肉组成，包括控制上唇、上颚、下颚和下唇活动的主要肌肉。甲虫的口器能准确的获取食物，口器上的化学感受器起着非常重要的作用；第6章对口器的电镜扫描图片进行了分析，对甲虫口器的化学感受器的数量、种类和分布进行了研究，发现甲虫口器上的化学感受器种类和数量十分丰富，尤其集中于下颚须和下唇须的端部，因甲虫种类不同、感受器的数量分布和食性选择均有异；第7章对口器系统发育学进行了研究，首次通过对口器的比较形态学研究和性状选取，采用支序分析的方法，重点分析了鞘翅目多食亚目Polyphaga和金龟总科Scarabaeoidea口器的系统发育关系。研究结果认为，将口器的形态特征用于分析多食亚目(Polyphaga)总科间的系统发育具有一定的局限性，而分析金龟总科的系统发育能初步反应其进化趋势。 各论部分依据标本，解剖了我国产2亚目、12总科、58科100种甲虫的口器结构，规范描述了每种的形态特征，绘制了近800幅有关的形态图和特征图。研究标本全部来自河北大学博物馆。 本学位论文的创新点有以下方面： 1、首次在国内以100种规模尝试研究甲虫口器形态学并推断其系统发育关系； 2、在世界甲虫口器形态学研究中新增100种，而且标本均来自我国； 3、在世界甲虫口器研究中新增加60种的口器感受器研究资料； 4、在国内首次依据口器特征，比较系统的研究了金龟总科的进化关系，阐述了其与食性的协同进化关系。

目录

文摘

英文文摘

前言

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致谢

总论

第1章鞘翅目分类研究概况

1.1分类地位

1.2分类系统

1.3形态特征

1.4系统发育研究

1.5鞘翅目口器研究概况

第2章口器的形成

第3章术语

3.1术语对照表

3.2上唇（labrum）

3.3上颚(mandible)

3.4下颚(maxilla)

3.5下唇(labium)

3.6 舌

第4章口器与食性

第5章肌肉组成与活动

5.1上唇(图I-11A)

5.2上颚（图I-11B ）

5.3下颚(I-11C)

5.4下唇（图I-11D）

5.5下颚和下唇的同源性

第6章口器感受器

6.1概述

6.2口器感受

6.3口器感觉器官的分布特点

6.4研究意义

第7章口器分化与进化的初步关系

7.1概述

7.2支序分析在甲虫系统学研究中的应用

7.3材料和方法

7.4结果与讨论

7.5结论

Ⅱ.各论

1肉食亚目Adephaga

1.1虎甲科Cicindelidae

1.2步甲科Carabidae

1.3龙虱科Dytiscidae

1.4条脊甲科Rhysodidae

2多食亚目Polyphaga

2.1隐翅虫总科Staphylinoidea

2.2水龟甲总科Hydrophiloidea

2.3金龟总科Scarabaeoidea

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.1黑蜣科Passalidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.2锹甲科Lucanidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.3粪金龟科Geotrupidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.4皮金龟科Trogidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.5红金龟科Ochodaeidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.6驼金龟科Hybosoridae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.7蜉金龟科Aphodiidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.8金龟科Scarabaeidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.9绒毛金龟科Glaphyridae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.10犀金龟科Dynastidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.11臂金龟科Euchiridae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.12丽金龟科Rutelidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.13鳃金龟科Melolonthidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea2.3.14花金龟科Cetoniidae

2.3金龟总科Scarabaeoidea 2.3.15斑金龟科Trichiidae

2.4丸甲总科Byrrhoidea

2.5吉丁总科Buprestoidea

2.6叩甲总科Elateroidea

2.7花萤总科Cantharoidea

2.8皮蠹总科Dermestoidea

2.9郭公甲总科Cleroidea

2.10扁甲总科Cucujoidea

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea2.11.1拟步甲科Tenebrionidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.2拟天牛科Oedemeridae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea2.10.3长朽木甲科Melandryidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.4三栉牛科Trictenotomidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea2.10.5花蚤科Mordellidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.6拟花蚤科Scraptiidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.7蚁形甲科Anthicidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.8赤翅甲科Pyrochroidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.9芫青科Meloidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.10伪叶甲科Lagriinoidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.11小蕈甲科Mycetaeidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.12斑蕈甲科Tetratomidae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.13穴甲科Bothriderinae

2.11拟步甲总科Tenebrionoidea 2.10.14幽甲科Zopheridae

2.11.叶甲总科Chrysomeloidea

2.12象甲总科Curculionoidea

参考文献

图版说明

图版一

图版二

附录