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中国现生哺乳动物模式产地的空间分布与保护学思考
1
作者 葛德燕 温知新 +2 位作者 李睿 刘启涛 杨奇森 《兽类学报》 北大核心 2025年第1期17-27,共11页
模式产地是物种被人类首次正式描记所依据的标本所采集的地理位置,在生物分类学、系统发育重建和生物进化研究中,来自模式产地的样本被认为在分类学上更可靠,与其他地理种群相比较能更好地代表物种当前的进化状态。此外,这些样本在生物... 模式产地是物种被人类首次正式描记所依据的标本所采集的地理位置,在生物分类学、系统发育重建和生物进化研究中,来自模式产地的样本被认为在分类学上更可靠,与其他地理种群相比较能更好地代表物种当前的进化状态。此外,这些样本在生物科学其他领域的研究和种质资源保存方面也具有重要意义。本文基于对中国分布哺乳动物有效种模式产地信息的梳理,开展了其空间分布密度及其在不同历史时期集中发现区域变化情况的分析。结果显示,中国现生哺乳动物有效种中约42%物种的模式产地分布在国内,藏东南、横断山和台湾地区是我国现生哺乳动物模式产地高度聚集的区域,国内分布现生哺乳动物的模式产地中有超过54%的种类(超过170种)分布在这些区域。通过对不同历史时期发现哺乳动物模式产地密度的分析揭示,早期描述的大多数物种的模式产地并不在国内,这与林奈双名法提出后,生物分类学首先在欧洲发展起来有关,同时也与这些物种有更为广泛的分布区有关。喜马拉雅山脉、横断山和台湾地区也是1800年以来新物种发现较为集中分布的区域,这与区域内分布大量特有物种、狭域分布种有关。关注哺乳动物模式产地集中分布区域,并加快地模标本和高质量遗传资源的收集与保存对于我国生物多样性保护和研究,以及下一代生物分类学者的培养意义重大。 展开更多
关键词 哺乳动物 模式产地 空间分布 基因组资源
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蜣螂后胸叉骨的几何形态学分析及其适应进化研究 被引量：10
2
作者 佟一杰 杨海东 +1 位作者 马德英 白明 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期871-879,共9页
【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接... 【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接掘洞两类行为类型。通过传统的比较形态学方法,我们无法得知滚粪球或直接掘洞的行为对后胸叉骨形态的影响。本研究旨在利用定量的几何形态学方法探究蜣螂后胸叉骨形态对不同行为选择压力的响应关系。【方法】对76种蜣螂后胸叉骨的形态多样性进行二维几何形态学定量评估;利用显微CT和计算机三维重建方法,对直接掘洞类蜣螂和滚粪球类蜣螂的代表种西班牙粪蜣螂Copris hispanus和忠诚泽蜣螂Kheper devotus的后胸叉骨进行三维重建,用于比较两者的三维形态差异。【结果】经过几何形态学分析可知,两类蜣螂后胸叉骨背面观和侧面观的马氏距离和普氏距离的p值均低于0.0001,表明两类蜣螂的后胸叉骨的形态存在显著性差异;通过对C.hispanus和K.devotus后胸叉骨3D模型的比较发现,两类蜣螂后胸叉骨的最大区别在于后胸叉骨的端半部(叉臂和中突)。前者的叉臂细长,中突面积大,背立脊呈窄条状且不发达;后者的叉臂宽扁,叉臂基半部十分宽大,中突面积小,背立脊呈鳍状且十分发达。【结论】滚粪球或直接掘洞的行为会对蜣螂后胸叉骨的形态有显著性影响,蜣螂后胸叉骨形态与滚粪球和直接掘洞两种行为的选择压力显著相关,这与后胸叉骨所附着的胸部肌肉参与相关运动关系密切。本研究为探索昆虫形态与功能关系提供了一个有益范例。 展开更多
关键词 蜣螂 后胸叉骨 几何形态学 计算机三维重建 进化 选择压力
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中国白星花金龟地理变异的几何形态学分析及其新疆种群的入侵来源推断 被引量：10
3
作者 索中毅 白明 +3 位作者 李莎 杨海东 李涛 马德英 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期408-418,共11页
【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟Protaetia(Liocola)brevitarsis不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分... 【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟Protaetia(Liocola)brevitarsis不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分析(principal component analysis,PCA)和典型变量分析(canonical variate analysis,CVA)方法,对国内外30个地区共700头白星花金龟的鞘翅和前胸背板进行分析比较,研究白星花金龟不同地理种群的形态变异。【结果】白星花金龟前胸背板和鞘翅形态变异主成分分析中,新疆标本都明显聚在一起,但同时与新疆周边省份标本有部分重叠,与远离新疆省市有少部分重叠。新疆标本和南方地区种群标本明显分离。在各地区种群形态差异显著性检验中,基于马氏距离(Mahalanobis distance)和普氏距离(Procrustes distance)分析显示,新疆白星花金龟与远离新疆地区标本的前胸背板和鞘翅在马氏距离和普氏距离上均为显著性差异,而与其他地区标本的前胸背板和鞘翅的差异上,并非总是显著性差异。【结论】证实了前胸背板和鞘翅上的白斑可以作为白星花金龟地理种群变异的评价指标。就新疆白星花金龟而言,地理距离在一定程度上与形态距离相吻合。我们推测新疆白星花金龟是通过青海省北部以外的宁夏、内蒙古和甘肃三省入侵到新疆自治区,或者与上述三省该害虫的入侵来源一致。本研究所呈现的研究方式,在丰富微进化理论方面具有广阔的前景,且有望丰富分子生态地理学的研究内涵。 展开更多
关键词 白星花金龟 几何形态测量 主成分分析 典型变量分析 地理变异
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基于四种金龟的昆虫后翅关节骨片三维形态复杂性研究 被引量：4
4
作者 杨海东 白明 +2 位作者 李莎 路园园 马德英 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1322-1330,共9页
【目的】昆虫的翅非常精巧与灵活,翅脉及翅关节的形态及功能长久以来受到众多领域科学家的广泛关注。由于历史条件的限制,昆虫翅的研究主要集中在翅脉,即使少量的有关翅关节形态的研究也主要是停留在二维形态数据分析的层面上。更重要的... 【目的】昆虫的翅非常精巧与灵活,翅脉及翅关节的形态及功能长久以来受到众多领域科学家的广泛关注。由于历史条件的限制,昆虫翅的研究主要集中在翅脉,即使少量的有关翅关节形态的研究也主要是停留在二维形态数据分析的层面上。更重要的是,各骨片内部形态结构还未见报道。本研究的目的就是为了重建翅关节骨片内部和外部复杂的三维形态结构,全面呈现利用传统形态学方法无法获得的形态学信息,进而深入探究昆虫翅的形态与功能的关系。【方法】本文利用显微CT对鞘翅目4种金龟进行了扫描,通过计算机三维重建技术,对折叠和展开状态时后翅关节各个骨片（第1,2和3腋片及中片）的内部和外部的三维形态进行研究,展示和分析昆虫翅关节内部与外部形态结构和空间运动的复杂性。【结果】翅关节骨片的三维重建模型及虚拟切面图展示了其复杂的外部形态,主要表现在表面曲率的不均匀变化和部分结构的互相遮挡两个方面。前者主要表现骨片表面具有突起、沟槽、弯折以及外长物等。后者指各骨片均呈现了不同程度的弯折,有的弯折还会互相接触,最终形成筒状结构,这样不可避免造成部分结构被遮挡或包裹。三维重建模型的断层图显示了翅关节骨片并非是实心的结构,而是分为两层：靠近表皮的为高度骨化的外骨骼,而靠近骨片核心则为疏松的类似海绵状结构。本文还展示了各个骨片在后翅折叠状和展开状态下的空间位置,并对所研究的4个科的翅关节骨片的三维形态进行了比较。【结论】翅关节骨片具有复杂的内部和外部形态结构。关节骨片的内部海绵结构和外层强烈骨化的双层结构,可能与其尽量减小骨片的重量和节约运动能量,同时又尽量保持骨片的刚性结构的形态适应策略有关。此类形态适应在材料学、空气动力学等领域具有重要的仿生学意义。 展开更多
关键词 金龟 功能形态学 翅关节 骨片 显微CT 三维重建
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三维几何形态学概述及其在昆虫学中的应用 被引量：15
5
作者 白明 杨星科 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1105-1111,共7页
长期以来二维(two-dimensional,2D)数据是几何形态学(geometric morphometrics)分析的最主要的数据类型,在推动几何形态学的发展过程中起到了奠基性的作用,并也解决了很多重大的科学问题,展示了几何形态学强大的科学计算能力与问题解决... 长期以来二维(two-dimensional,2D)数据是几何形态学(geometric morphometrics)分析的最主要的数据类型,在推动几何形态学的发展过程中起到了奠基性的作用,并也解决了很多重大的科学问题,展示了几何形态学强大的科学计算能力与问题解决能力。但有些特殊的科学问题或者特殊的形态结构,无法通过二维数据完美解决,亟需大规模、大尺度三维(three-dimensional,3D)数据的支持,这对几何形态学的三维化发展提出需求。更重要的是,随着三维数据获取成本的日渐降低,大量三维数据涌现出来。因此,三维几何形态学应运而生。本文对三维几何形态学的原理及其应用进行了概述,重点探讨了三维几何形态学与二维几何形态学的异同点,并对前者的两个发展阶段(少量样本的形态模拟与准定量比较及大量样本的定量比较)进行了概述,评价了四维数据和有限元等方法的应用,指出了该方法在昆虫学领域的发展潜力,最后对该方法在样本量增加、硬件提升、数据分辨率提高、新算法的开发、分析结果的呈现及3D打印等方面的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 几何形态学 二维数据 三维数据 功能形态学 3D打印
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缅甸琥珀内含物形态结构在X射线下的可辨识性 被引量：1
6
作者 郭明霞 杨海东 +7 位作者 黎刚 佟一杰 李莎 路园园 石爱民 王博 张巍巍 白明 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1013-1020,共8页
【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中... 【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中的常用方法之一。然而在可见光下可见的琥珀内的生物结构,在X射线下却有不同的结果,这与现生研究材料在显微CT下的表现非常不同。本研究对产自胡康河谷的9块缅甸琥珀进行显微CT检测,试图对这个特殊的现象进行较为系统的解读。【方法】利用数码相机(Nikon 5200D)拍摄琥珀照片,并用Helicon Focus 5.3软件合成。通过显微CT技术扫描琥珀和计算机断层重建技术重建出缅甸琥珀内含物的三维结构形态。【结果】显微CT检测结果主要分为3种:完全无衬度、部分结构有衬度和整体结构有较好衬度。本研究对有较好衬度的琥珀内含物进行了三维重建,展示了琥珀内含物的外部和内部三维结构。【结论】琥珀内含物的可见光成像和X射线成像不存在一一对应关系,其原因和琥珀保存的好坏以及琥珀的密度差、琥珀围岩之间的对比度差异有关。琥珀形成和埋藏过程中的物理和化学变化非常复杂,其机理的探究也更为复杂和困难,本文对这个现象的主要类型做了较为初步的阐述,后续研究需要更为全面的选样和更为严格的实验设计才能够最终解决这个埋藏学上的难题。 展开更多
关键词 缅甸琥珀 化石 昆虫琥珀 三维重建 显微CT X射线 古生物学
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白星花金龟名称考证及其在新疆的危害 被引量：11
7
作者 索中毅 白明 +1 位作者 李莎 马德英 《北方果树》 2015年第3期1-3,共3页
白星花金龟是一类食谱很广的植食性害虫,近年来在新疆呈暴发性危害,造成较大损失。该文对白星花金龟的形态特征进行了概述,对白星花金龟的拉丁名和中文名称进行考证,指出白星花金龟正确的拉丁名,并对白星花金龟的中文名称提出建议,为科... 白星花金龟是一类食谱很广的植食性害虫,近年来在新疆呈暴发性危害,造成较大损失。该文对白星花金龟的形态特征进行了概述,对白星花金龟的拉丁名和中文名称进行考证,指出白星花金龟正确的拉丁名,并对白星花金龟的中文名称提出建议,为科研和交流提供了帮助。作者提出该虫可能是新疆以外地区扩散而来的假说,并对白星花金龟在新疆危害的现状进行概述。 展开更多
关键词 白星花金龟 形态特征 名称考证 新疆 危害
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