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2019-12-28

[i think][systematic based] 缺翅目親緣地理與形態演化
The phylogenetic biogeography and morphological evolution of Zoraptera

缺翅目為昆蟲之中多樣性較低的支系,目前包含 44 個已描述的現生物種及 16 滅絕物種。缺翅蟲分佈熱帶與亞熱帶地區,主要棲息於岩石或樹皮縫隙之下,常行群聚生活。其微小體型與隱生性使缺翅蟲較少被注意到,又因樣本紀錄與相關研究少,目前對缺翅蟲的了解大多停留在形態描述。缺翅目外部形態為體型不超過 3mm。咀嚼式口器,唸珠狀觸角。胸節分節明顯,前胸略長於中後胸。有翅或無翅,有翅物種常存在有翅型與無翅型,或有些有翅個體翅脫落並留下翅痕 (Fig 1);無翅型可能無眼。整體外觀類似白蟻,但頭部較小,相較於多數白蟻之工蟻,其腹部佔體長的比例較小,約 1/2。前翅脈 R 及 M 部分癒合,且不超過 2 分支,後翅脈只有 R+M 及其分支呈 Y 字形,與白蟻前後翅皆有多分支的 R 亦明顯不同。Kukalová-Peck & Peck (1993) 對缺翅目昆蟲進行分類回顧與重新描述,根據翅脈形態確立六個屬的分類架構,但 Choe (1989) 參照前人所建立的形態學基礎,將更多物種納入研究並,發現缺翅蟲種內變異比種間變異還大。Engel (2000) 詳加檢視其多樣性,並根據 Choe (1989) 之觀點正式將另外五個屬作為 Zorotypus 之次同物異名處理。

Fig 1. Zorotypus caudelli 有翅型個體翅脫落後之外觀 (Matsumura et al. 2019, Photographs courtesy of T. Kanao)

過去昆蟲之高階親緣研究對缺翅目的演化有許多爭議,分別有研究支持與紡足目、革翅目、革翅目+網翅目、嚙蟲目、纓翅目、等翅目、蜚蠊目、副新翅類、甚至完全變態類為姊妹群。或與直翅目、䗛目、紡足目形成 bush1。即缺翅目在多新翅類中與每一支系都被提出過姊妹群關係之假說,主要原因為缺翅蟲不具備獨特的自演徵,且多數特徵在高階分類之編碼上屬於祖徵 (相對於其他目),故以形態為基礎的親緣分析法不易對缺翅蟲進行編碼,不同研究者意見存在分歧而影響分析結果。近期以分子為基礎之六足總綱高階親緣研究,大多支持缺翅目與革翅目為姊妹群,且兩者與多新翅類剩下的支系為姊妹群,後續研究也多接受此假說。然而相較於種間低變異的外部形態,缺翅目昆蟲生殖器與端節形態多樣性的輻射演化程度,未對應其他外部形態的輻射分化,包括:intromittent organ、尾毛、交尾勾、雄性生殖器骨片之形態皆具高度歧異性。親緣研究有助於解釋種化及其特徵演化模式。

2019-10-30

[i read][pest management] 首次確認瘧蚊乘風長距離播遷對流行病管理之影響與展望
First confirm of airborne long distance migration of Anopheles spp., the affectation and prospects


病媒傳染病 (vector born disease) 一定要透過病媒在最終宿主間散播,其擴散模型會牽涉到的因子相當複雜。其中病媒與宿主的地理分布模式,關係到兩者的接觸頻率,生活史重疊度越高的地區大多需要投入更多的防治資源。而在時間分佈上,有些地區病媒族群常呈年度波動,在族群密度不同時,應制定適宜的管理或防治策略。在整體上,數個疫區間病媒的時空分佈及其交互關係都須納入考量,是而應當對病媒時空分佈大尺度的了解,才能做出有效的管理策略。昆蟲病媒大多只在能特定氣候繁殖,且播遷能力有限。如登革熱病媒埃及斑蚊,主要分佈濕熱環境,較無法擴散至氣溫較低的棲地。因此長距離播遷對昆蟲病媒而言,通常不像在鳥類病媒的模型中重要。然而 Heustis et al. (2019) 在馬利共和國 (Republic of Mali) 西南方的莽原環境設置攔截網監測瘧蚊 (Anopheles spp.) 族群,發現該地區多種瘧蚊存在長距離播遷之行為。此發現可影響不同季節的防治策略。


薩赫爾地區 (Sahel) 為撒哈拉沙漠南方的莽原氣候帶,南北約 1000km,東西約 5400km。屬於間熱帶複合區,會因陽光直射緯度變動,產生風向轉變及乾濕季分明。馬利共和國位於非洲西部,南方屬薩赫爾地區的範圍。6-10 月為雨季,雨量大約 500mm,盛行西南風;11-5 月為乾季,多數水池乾涸,雨量小於 50mm,盛行東北風,為典型的薩赫爾地區氣候模式。由於瘧蚊屬幼蟲棲息於大型靜止或低流動水體,所以薩赫爾地區的瘧蚊必須在乾季維持族群不因生活史受中斷而滅絕。過去認為該地區的瘧蚊的生活史中必須具備抗旱能力,才能撐過半年的乾旱,並在雨季時繼續完成生活史。而且蚊科昆蟲普遍主動飛行能力弱 (一般認為不超過 5km),不易長距離播遷,只能仰賴氣流。即使紀錄到長距離播遷,也被認為是偶發事件,非週期性且大量穩定的族群流動,不具流行病學上的意義。


Heutis 的研究首次發現薩赫爾地區之瘧蚊及多種蚊科昆蟲存在常態的長距離播遷。多數生物播遷的過程不容易觀察,大型群居動物可藉由衛星影像觀測;大型獨居動物主要藉由定位系統監測;小型成群的動物如蝴蝶可靠解析度較高的雷達技術。然而目前技術上,瘧蚊仍無法用雷達監測,且沒有成群播遷的習性,難以直接觀察,這也是過去普遍不認為瘧蚊有長距離播遷行為之原因。Heutis 的團隊離地面 120-290m 之高度架設高空攔截網進行調查 (Fig. 1.),並在地面設置對照組。因為瘧蚊產卵覓食主要集中在地面,且在強風之下無主動擴散能力,因此高空紀錄可代表其能夠上升至高空氣流高度並乘風飛行。據估模型估計,整個雨季有上百萬隻攝取過血餐的瘧蚊播遷數百公里 (至多可達 300km)。