中国海南岛环毛类蚯蚓分类学、系统发育学和古生物地理学研究

摘要

蚯蚓由于其形态特征稳定，移动能力较差，常被认为是验证古生物地理学的理想生物。海南岛位于我国最南端，也是我国第二大岛屿，在地质上与中印板块和华南板块有着密切的联系。尤其在新生代时期，它与我国南部几次连接又断开。这也可能是海南岛和我国大陆动植物区系相似又不相同的重要原因之一。然而，虽然海南岛是我国生物多样性研究的热点之一，但关于海南岛蚯蚓的研究却很匮乏。
　　因此，本研究的主要目标如下：（1）调查海南岛蚯蚓生物多样性；（2）利用多重对应分析方法探讨海南岛蚯蚓形态解剖学特征与物种聚类的对应关系；（3）利用5个线粒体基因单独和联合分析海南岛环毛类蚯蚓的分子系统发育关系，并重建其祖先特征；（4）结合海南岛古地理学资料，推测海南岛环毛类蚯蚓的起源和进化历程。
　　在本项研究中，共发现环毛类蚯蚓68个新物种，2个新亚种以及1个海南新纪录种和1个海南新记录属。到目前为止，海南岛蚯蚓共107种，12属，7科，其中，特有种80种。
　　在海南岛环毛类蚯蚓的进化过程中，与性选择相关的特征非常重要，与环境选择相关的特征次之。海南岛环毛类蚯蚓的祖先特征为：个体小、无体色、2对受精囊孔、末对受精囊孔位于8/9、雄孔位于表面、雄孔区有乳突、前列腺发达、受精囊、盲管和纳精囊均较小。此外，分子系统发育学和形态解剖学特征分析结果都表明，远盲蚓属和腔蚓属蚯蚓的分类学地位值得重新考虑。
　　研究结果也表明海南岛和广东省环毛类蚯蚓约在新生代中期经历了3次主要物种分化。结合海南岛古地理学资料，初步推测我国环毛类蚯蚓起源于东南亚，在石炭纪和二叠纪分别向海南岛南部和我国华南地区扩散。三叠纪时，随着我国南北板块的碰撞，蚯蚓又向我国北部板块迁移。第四纪冰期时期，我国北部蚯蚓灭亡或向温暖地区迁移。同时，该时期海平面的波动也影响了蚯蚓在海南岛、台湾岛和我国大陆之间的迁移扩散。
　　在今后的研究中，可以增加核基因的研究来进一步验证远盲蚓属和腔蚓属的关系。同时，在种群水平上研究小区域尺度（如海南岛）蚯蚓的进化过程。此外，我国北方很少有环毛类蚯蚓，但在同纬度的韩国和日本，该蚯蚓却是优势种群，如何解释这一现象也是值得探讨的问题。

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第一章 绪论

1. 环毛类蚯蚓分类学研究概况

2. 蚯蚓形态特征分析

3. 蚯蚓分子分类及分子系统发育分析

4. 中国蚯蚓分类学研究概况

5. 海南岛蚯蚓研究概况

6. 本论文的研究目标和意义

7. 本论文研究的技术路线图

第二章 海南岛蚯蚓分类学研究

1. 材料与方法

2.结果分析

3. 本章结论

第三章 海南岛蚯蚓形态特征分析

1. 材料与方法

2. 结果分析

3. 讨论

第四章 海南环毛类蚯蚓的分子系统发育关系

1. 材料与方法

2. 结果

3. 讨论

第五章 结论与展望

1. 海南岛蚯蚓多样性

2. 海南岛环毛类蚯蚓的系统发育分析

3. 海南岛环毛类蚯蚓的进化历程

参考文献

附录

附录1标本采集情况描述

附录2 远盲蚓属（腔蚓属）形态特征示意图

附录3 未发表海南岛新物种描述

附录4 远盲蚓属（腔蚓属）聚类分析图（Ward’s 方法）

附录5 基于线粒体基因的海南岛蚯蚓分子系统发育树

攻读学位期间代表性成果

致谢