在蚁巢甲虫评估α和β分类法(鞘翅目,步行虫科,Paussini)

文摘

我们评估的完整性、准确性和历史趋势的分类知识适蚁土鳖虫族Paussini(鞘翅目,步行虫科,Paussinae)。积累曲线为有效的物种名称和同义词,亚类,属使用逻辑功能模型。同义词研究趋势的分析表明,目前一些类群将被接受在未来是同义的。这可能表明Paussini步行虫甲虫支派分类学的相对稳定。然而,这个结果也可能是由于缺乏在某些生物地理学区域最近的分类工作。

1。介绍

节肢动物是最多元化的动物组(1,2]。尽管人们普遍认为只有一小部分现存的节肢动物物种被描述,所谓的林奈缺口的大小(即。之间的差异的数量描述物种和物种的数量)是一个讨论的问题2]。也相对well-investigated节肢动物组织,有一些质量信息的分类知识3,4]。最基本的问题是建立完整、准确给定组的分类地位。与完整性我们提到这个词问题给定组的物种名单是否可以被认为是相当完整的或如果仍有许多物种来描述。完全知道集团是一个的不再是一个需要一个α分类工作(新物种的发现和命名5])。准确的我们将分类的稳定性。的准确认识集团是没有更多的需要一个β分类工作(已经描述分类单元之间的关系的研究,通过系统的修正的工作更高的分类单元(5])。因为它不是罕见的物种都是多余地描述(即下不同的名称。,synonyms), a group is known with accuracy when no relevant taxonomic change is expected.

虽然两个方面往往是相互关联的,他们不一定是多余的,因为校订的作品少得多的描述新分类群。

在本文中,我们评估分类知识的完整性和准确性的一群适蚁甲虫,部落Paussini(“蚁巢甲虫”)的家庭步行虫科(鞘翅目,肉食亚目,Paussinae),在全球层面。

所有Paussini高度专业化的社会寄生虫,根据蚂蚁(主要是与切叶蚁亚科和Formicinae)在任何发展阶段的(6- - - - - -9]。成年人捕食蚂蚁和窝中蚁群(没有任何明显的好处10- - - - - -15]。因为他们的专业行为和形态适应、Paussini一直吸引昆虫学家的兴趣在适蚁昆虫(13),他们最近成为关注焦点,因为与其他Paussinae血统(强烈不确定它们之间的关系6,7]。这些研究促使Paussini生物学的知识,强调他们的不成熟阶段,微观形态,但分类工作似乎几乎没有得到关注。

一般来说,评估分类过程在给定组的状态,这项研究应该描述解决(1)通过时间的累积数目的增长有效的名字估计仍有待发现的物种的数量在给定分类组织,在全球或区域4,16- - - - - -19),(2)无效的累积数量名称的进展(同义词),和(3)颞趋势在同义词的比例20.,21]。高原的存在被认为是证明没有,或者很少,物种有待描述,但它也可以由于停止在分类学研究(22]。在本文中,我们目前的扩展和延续最近发表的一项研究[22),我们提出了一个综合治疗的1。在本文我们将治疗点2和3的附加方面利用统计方法开发在前。

2。材料和方法

2.1。数据收集

我们使用一个计算机化的数据库包括572个物种和部落Paussini的17个亚种。

下面的信息被记录为每一个种和亚种:通用作业,属任务,作者描述,同义词,物种的生物地理学区域分布。我们还记录了作者和年属的描述(见[22]详情)。

2.2。有效的名称和同义词的历史积累曲线

我们提取的所有有效的种和亚种名称的描述,以及今年的描述名称,目前被认为是同义词和分组数年到数十年。我们绘制的原始描述分类单元的数量,和有效的分类单元的原始数据,原始的同义词,以及他们的累计数字,十年的描述。

模型物种积累曲线我们使用逻辑函数,在那里,,估计参数,因为它给了优秀的适合和第一个参数上面的渐近线,从而提供一个直接估计预期的类群的数量。属亚类进行了类似的分析。部落Paussini亚类的使用是很有争议的。出于这个原因,在我们的同伴研究[22),我们使用亚类作为目前接受大多数作者(23]。

2.3。同义的趋势

物种名称的历史积累和有效的物种和同义词之间的关系可以提供信息的状态分类知识在给定组(24]。

因此,我们模仿同义词积累曲线和测量时间分类效率随时间的变化在三个方面:(1)数量的同义词之间的关系描述的总数量和类群在每个十年,(2)名字的比例,现在被视为同义词在那十年中描述分类单元的总数,(3)通过几十年的累积比例同义词。

同义词的数量之间的关系描述的总数量和类群实质上都是线性的,我们使用一个普通的最小二乘(OLS)回归模型。我们被迫回归通过原点,因为当没有描述的分类单元,同义词的数量必须是零。我们使用回归线的系数作为衡量同义词介绍的数量平均每个物种在每个十年。我们使用了95%的置信区间与异常数量的同义词识别几十年。

同义词的比例被用作衡量描述性(α)之间的关系和修正的分类法(β)。我们计算的比例的分类单元中描述的每个十年来识别可能的同义词扩散时间趋势。

同义词经过几十年的累积比例作为一个粗略的测量质量的当前有效的名字。后Baselga et al。24]我们假设进行分类修订越多,越高的概率是对于一个给定的物种名词性不同。鉴于同义词分配给介绍的名字时的日期,而不是日期被认为是同义词,同义词的百分比将显示一个递减的趋势随着时间的推移,作为描述新物种将会有更少的时间审核并最终词性不同(24]。不管,陡峭的衰减百分比通过时间可以帮助我们测量的质量当前有效的名字。

3所示。结果

物种描述每十年,当绝对数字被认为是非常不规则(图1(一))。1775(当第一种Paussini被林奈)和1840年只有31物种,物种并没有描述的十年1820 - 1829。在19世纪下半叶的物种以越来越快的速度了,有两个峰值,分别在1870 - 1879和1890 - 1899年,共有38 Paussini类群被描述。然而,物种的描述在1920年和1929年之间达到高峰,在131类群,覆盖近17%可用的名字。低水平的物种描述在1910 - 1919和1940 - 1949年也可能被解释成第一次和第二次世界大战的影响。自1950年代以来的描述逐步下降。当考虑累计数字,每十年增加很低,直到1840年代。种/亚种的累积数字描述已经到达了一个高原,估计的渐近值的拟合曲线768分类单元(图1 (b))。

分析(图省略同义词和亚种透露类似的模式1 (c)),估计渐近值的物种数量为595(图1 (d))。因为目前公认有效的物种的数量是572,模型预测23未定物种的存在,与世界约96%的动物。

同义词的模式也类似于一般趋势(数据1 (e)和1 (f))。的渐近值同义词的数量是156个名字,非常接近当前公认的同义词。

每十年的同义词是直接描述类群的数量成正比,与平均速度每四个分类单元每个十年(图一个同义词2)。然而,几十1870 - 1879,1900 - 1909,和1920 - 1929的特点是异常大量的同义词。深入分析,大约每十年同义词的百分比显示了一个驼背的趋势,与同义词的分类单元的比例从1830年到1849年增加到1870 - 1879,然后下降到非常低的值(图3(一个)),它决定了一个高原同义的累积曲线(图3 (b))。

的词性不同比例的变化的历史进程名称定义了以下时间跨度,大致对应于时间的同质(图分类工作3(一个)):(1)早期阶段显然是一些描述(cf。图的特征1),它仍然有效物种;(2)重新描述的相对速度在1800年至1870年间几乎是常数;(3)从1870年到1930年,我们发现,增加物种的描述也有越来越多的物种随后发现同义;(4)最后,从1930年到现在,随后描述词性不同的相对速率大幅减少,不到20%的物种在此期间一直词性不同(图描述3 (b))。

最大的数字描述物种发生在非洲,紧随其后的是东方和澳大利亚地区(图4(一))。这种模式并不是平行的同义的比例,与澳大利亚动物群是比例最高的词性不同类群(图4 (b))。

作者的数量的分布,描述了Paussini类群强烈右偏态(图5)。超过52%的作者所描述的只有一个物种。最多产的作家,Reichensperger, 88种,其次是韦斯特伍德(79),Wasmann(73),和卢娜·德·卡瓦略(71)。,这四个作者描述了超过40%的已知物种。

Reichensperger发表了他的描述在1913年和1958年之间(平均每年ca。2种),覆盖所有生物地理学区域除了澳大利亚。他的大部分物种(ca。94%)描述了来自非洲。韦斯特伍德他描述在1833年和1874年之间(平均每年超过6种)覆盖所有生物地理学区域的高比例(ca。41%)东方类群。Wasmann还覆盖所有生物地理学区域在1892年至1930年之间,有类似比例的非洲(49%)和东方(42%)类群和平均每年ca。2种。最后,卢娜·德·卡瓦略描述他的大部分物种从非洲(ca。85%),一些物种从东方和古北区的区域。

Paussini物种目前分配在23属。属描述的总数是51岁,有28个同义词(55%)。大部分属是在1920 - 1929年的十年(图描述6(一))。尽管一些几十年的特点是大量的类的描述,很多人认为是同义词(尤其是那些十年1920 - 1929年)中描述(图6 (e)),所以数量最高的十年有效的属(4类)1830 - 1839(图6 (c)):75%的属在1920 - 1929年的十年里,描述中描述和50%的1980 - 1989,随后被认为是同义词。

属的模式通过时间积累表明一个好的乙状结肠物种的总数(图的形状6 (b)属(图),有效的6 (d)(图)和同义词6 (f))。在所有情况下,高原已经达到,所以几乎没有对未来的预计新的属。词性不同属的比例变化的历史进程表明,1930年代后,有大量稳定(图7)。

亚类的研究表明扩散的名字在时期1920 - 1929和1980 - 1989年属(图8)。虽然这些是二十年主要是导致当前接受亚类,这些也是几十年,大量的亚类,同义词的比例超过54%和64%,分别。积累曲线显示一个楼梯的形状模式,明显的高原,因此没有与拟合曲线(图模型8)。此外,词性不同属的比例变化的历史进程表明没有实质性的稳定(图9)。这主要是由于大量的亚类提出了在最近的时间(1980 - 1989),随后词性不同(图9)。这些模式表明,细分成亚类并不是达到一个明确的解决方案。

物种之间的分配属强烈由最富有属(Paussus(图342),认为物种10)和25个亚类。亚类之间的物种分布也很不平衡:最高的亚属的物种数量Cochliopaussus(图11)。

4所示。讨论

世界Paussini动物物种积累曲线表明,这个部落的步行虫甲虫分类学的稳定但不证明知识是详尽。根据本文分析的趋势,相对较少的物种预计在未来被描述在形态学基础上,目前一些类群将被接受是同义的。然而,如果这种情况可能反映了一个真正的状态最好的探索区域,它可能是一个产物稳定时仅仅是由于长期缺乏分类活动。

一般来说,时间趋势描述物种反映人类历史上戏剧性的事件。第一个峰值在非洲物种描述发生在1880 - 1899年的十年,这可以被认为是一种间接反映了非洲探险的第一阶段发生在1840年和1870年之间,特别是直接影响的德国在非洲的扩张在1880年代。第二个峰值发生在1920 - 1939年的十年里,伴随着第三阶段的非洲殖民主义,在此期间最具影响力的欧洲国家组织和稳定他们的领土。显示了两个物种的整体趋势描述对应与第一和第二次世界大战。如果分类研究是冻结在这些日期,我们会有一个完全错误的信号稳定。例如,分类知识在澳大利亚休息在1930年代22]。最近的分类活动的缺乏,再加上低描述物种的数量和高百分比的同义词,表明这个地区的动物仍然鲜为人知。

大多数分类工作Paussini由少而非常多产的作家。此外,作者描述的大多数物种在20世纪是相同的,意识到最全面的修订。这创造了一个自我参照系统,几乎完全缺乏多元化的观点。因此,分类的稳定性在很大程度上是一个特定的分类学家的“垄断”地位的影响(如Reichensperger,韦斯特伍德,Wasmann和卢娜·德·卡瓦略)很长时间。此外,每一个最活跃的分类主要是对不同的生物地理学区域感兴趣,因此有限的分类重叠。

在全球层面,同义词的渐近值计算曲线非常接近当前数量的同义词(151);因此我们希望几乎没有分类单元将被视为同义词在未来的未来。这表明新物种还在描述分类法(α),尽管最好的探索地区的速度减少,而几乎没有同义词正在描述,这意味着要么缺乏β分类法(即。冗余的描述仍被认为是有效的,因为减少了修正的工作)或α分类法(也就是一个很好的效率。,所有的新物种是有效的和没有多余地描述)24]。我们认为未能识别同义可能高生物群研究越少,而大多数物种已经从稀疏描述个人,但这是平衡的存在仍然未定的物种。这可能是东方地区的情况下,这似乎很少有物种和适度的比例的同义,但从这许多物种被发现并没有进一步同义。

β稳定物种分类表明Paussini物种被大多数研究者认为是离散的实体。Paussini物种描述,目前公认的形态特征的基础上,也就是说,作为团体phenetically相似的个人,可以脱离其他类似的组织通过表现型分类法的差距,因此对应于一个物种形态概念(25]。稳定同义词研究表明大多数分类学家认为在考虑诊断特征提出了在物种描述差距足够强大的人群之间的不连续。形态定义物种并不一定对应于“生物”物种(定义为孤立的人群(5])。然而,应用形态学方法识别物种是最经常使用的实用方法分类学家过去,和同样的方法仍然占主导地位(和可能会主导)大多数分类学家的日常工作。β稳定形态物种的分类使得Paussini理想候选人未来的作品用分子生物学方法研究形态不连续平行的分子差异。这将是特别重要的澄清物种之间的关系。当前分类模式表明大多数物种被分配到属Paussus可能反映出一个真正的系统发育接近。然而,属部门出现不稳定的和基于微妙的和有争议的形态特征。这表明,形态特征不完全充分的解决infrageneric关系。

确认

作者感谢温迪·摩尔(美国AZ),奥古斯托豇豆属Taglianti(罗马、意大利)和彼得•内格尔(瑞士巴塞尔)的持续刺激讨论分类法Paussini和两个匿名裁判对他们有用的评论。温迪·摩尔也给他们提供了一个电子物种水平的数据库Paussini和修改后的论文的语言。作者感谢Valerio Viglioglia他的帮助在数据录入和彼得Hlavač他的建议。

引用

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