论文部分内容阅读
本文选取卷叶象甲科昆虫为研究对象，以形态分类学为基础，辅之以分子生物学手段，对中国特有的茸卷象属(Euscelophilus)进行了系统发育学的研究。并在此基础上，对该属昆虫进行了亚显微结构的研究，该研究不仅对其分类学观点进行了验证，对属内分种的有效形态学性状进行了补充，而且从感受器亚显微形态的角度讨论了卷象与寄主植物的化学识别机制，明晰了其结构基础。最后，本文首次从力学角度对卷象与其寄主植物的物理识别机制进行了探讨。
在分类学研究中，本文首先整理了中国卷叶象甲鉴定科、亚科、族、属的检索表，同时对其中的18个常见属的分种检索表进行了整理，并对其中中国特有属Euscelophilus进行了深入的分类学研究。将Euscelophilidius、Cureuscelophilus两属和Euscelophiloides亚属定义为Euscelophilus的新异名，并提供了该属物种检索表，同时为该属新增三个物种，分别是Euselophilus longispinus Xie& Liang，sp.n.，Euselophilus gaoligongensis Xie& Liang，sp.n.和Euselophilus caperratusXie& Liang，sp.n.，并对两物种E.denticulatus和E.gibbicollis的雄性外生殖器进行了描绘。
分子生物学研究以该属内9种和4个外群种共23个个体为材料，对其COⅡ基因进行了扩增，并对所得的核苷酸序列使用PAUP和贝叶斯两种方法构建分子系统发育树。结果表明，中国茸卷象属是一个单系群，其内部可分为三支，分别以E.niger，E. gibbicollis和E. rugolosus为代表，建议将该属分为三个亚属，对于该属有争议的物种T.(E.) qinni，依照本研究获得的数据，建议将其移回Euscelophilus属。
亚显微结构研究选取本属内8个物种作为研究对象，分别对其头部、胸部、腹部及前足的形态性状，使用扫描电子显微镜进行了观察拍照。同时，选取了复眼、触角、下唇须、外颚叶、腹部、跗节等部位分布的各种感受器进行了亚显微结构的研究。结果表明，形态相似的近缘物种在亚显微结构上可显示出更大的形状差异，同时，首次证明额的形态特征可作为该属内分种的有效依据。感受器结构研究表明卷象识别寄主植物的主要感受器为毛状、锥状、乳突状化学感受器，其次为刺状、毛状的听觉(物理)感受器以及六棱形小眼组成的视觉感受器(复眼)。
力学研究部分选取Apoderus属一种卷象及其寄主植物马桑(Coriaria nepalensis Wall.)为研究对象，首先以人工模拟卷叶的形式对卷象卷叶所需的力进行了分析，其次以纳米压痕手段对卷象上颚和马桑叶片的硬度和弹性模量分别进行了研究。结果表明，先切叶后卷叶是更省力更进化的卷叶模式，同时卷象选择寄主植物的机制中，两者的物理性能呈一定的相关性。